异育银鲫c型溶菌酶全长cDNA序列的生物信息学分析及其组织表达分析

利用RACE及克隆等方法获得了异育银鲫（Carassius auratus gibelio）c型溶菌酶基因全长cDNA序列．序列分析表明,所克隆的异育银鲫溶菌酶的cDNA全长751 bp,包括溶菌酶基因开放阅读框（ORF）438 bp,5′ 非编码区（UTR）为109 bp和3′ UTR为204 bp．438 bp ORF共编码146个氨基酸,其成熟肽的分子量预测值为14　543.6,理论等电点为8.86．通过ClustalW软件,将异育银鲫和其它多个物种c型溶菌酶的氨基酸序列进行多序列比对发现,所克隆的异育银鲫溶菌酶编码的氨基酸序列中存在c型溶菌酶的活性中心（Glu53和Asp69）,且与活性位点相邻的氨基酸序列高度保守．同时,8个保守的半胱氨酸残基也与其它物种的c型溶菌酶相一致．结合BLASTN分析的结果,可以确认所获得的异育银鲫溶菌酶cDNA序列属于c型溶菌酶．异育银鲫c型溶菌酶和人c型溶菌酶（pdb 1at6_）在蛋白质序列上有50%相似性,其三维（3-D）结构非常类似．通过氨基酸空间位置比较发现,两者具有类似的酶活中心,异育银鲫c型溶菌酶只能形成3个二硫键,比人少1个．荧光定量RT-PCR检测和溶菌酶活性测定显示,异育银鲫头肾和脾脏c型溶菌酶mRNA的表达量约为肝胰脏的2.9 倍和1.7 倍,异育银鲫头肾和脾脏的溶菌酶活性约为肝胰脏的6.2 倍和4倍．     

人类新基因C17orf32的电子克隆和编码区序列RT-PCR验证

利用生物信息学与实验验证的技术路线,成功地克隆了人类新基因C17orf32的cDNA(GenBank登记号：AY074907和TPA: BK000260),发现C17orf32的完整开放阅读框架(ORF,31～657 bp）cDNA（627 bp）与人类假定基因LOC124919 ORF(25～807 bp)的25～651位只有一个碱基不同.经RT-PCR验证并cDNA测序、人类表达序列标签(EST)数据库的BLAST检索和基因组成规律分析三方面的结果,均支持C17orf32的序列,而不支持LOC124919的编码序列.C17orf32基因组序列全长4.610 kb,含有6个外显子和5个内含子,cDNA序列全长1 679 bp, ORF横跨全部6个外显子.该基因ORF翻译起始处符合Kozak规则,ORF起始码上游同一相位有终止码,ORF后有2个加尾信号和PolyA尾.C17orf32基因的成功克隆表明,NCBI GENOME Annotation Project在2001年12月预测的人类假定蛋白XP-058865编码基因LOC124919的模式参考序列XM-058865中存在偏差,即在C17orf32基因cDNA的406与407位碱基之间错误插入一个碱基G, 从而导致在插入位点后,ORF编码125位氨基酸以后蛋白质序列的改变,出现260个氨基酸的多肽.因此,应慎重看待计算机注释的人类基因组编码序列.建立的技术路线有助于发现更多新的人类功能基因.     

银杏EPSPS基因克隆及表达分析

利用RACE技术,克隆到银杏EPSPS合酶基因(GbEPSPS)的cDNA序列并对其进行生物信息学分析.结果表明:银杏GbEPSPS cDNA长1 403 bp(GenBank登录号GU084139),其包含一个1 035 bp的ORF框,编码344个氨基酸;预测该基因编码蛋白质分子量为36.87 kD,其等电点为5.75.系统进化树分析表明,银杏EPSPS蛋白质序列与其他物种的EPSPS同源性较高.半定量RT-PCR分析结果显示,EPSPS基因在银杏的叶和果实中表达量最高,其次为茎,根中表达水平最低.草甘膦处理能显著诱导银杏EPSPS基因表达量升高;紫外光对银杏EPSPS基因的表达具有诱导作用;ABA诱导GbEPSPS表达量先升后降;GbEPSPS转录水平受到42℃高温显著诱导.     

蒙古绵羊 tnp1基因cDNA全编码区的克隆及序列分析

过渡蛋白1基因(tnp1)是圆形精子细胞特异表达的基因.绵羊tnp1基因的DNA序列至今尚未报道.为了开展绵羊圆形精子细胞标记基因的研究,根据其他物种tnp1基因cDNA的保守序列设计引物,从成年蒙古绵羊睾丸中提取总RNA,采用RT-PCR和分子克隆方法,克隆了蒙古绵羊tnp1基因cDNA全编码区.该基因cDNA 长246 bp,包含一个168 bp的ORF,编码含有54个氨基酸的多肽链.DNA序列测定结果与牛的核苷酸序列比对,同源性为94.0%.绵羊tnp1基因的cDNA克隆和序列测定为进一步研究绵羊精子发生过程奠定了基础.     

不同地域卵黄萤荧光素酶基因的克隆与序列分析

为了比较不同地域萤火虫荧光素酶基因的进化关系,通过GenBank中已知的荧光素酶基因保守区段设计引物,利用5′ RACE（rapid amplification of cDNA ends）和3′ RACE技术克隆了来自云南省文山州和西双版纳州的同种卵黄萤荧光素酶基因cDNA和全基因序列.来自不同地域的2种卵黄萤荧光素酶在基因序列上存在3个不同碱基位点,但是它们编码的荧光素酶只存在1个不同的氨基酸.卵黄萤荧光素酶基因全长（从起始密码子到终止密码子）1998 bp,包含7个外显子,6个内含子,其cDNA序列共1976 bp,包含102 bp 5′ UTR (untranslated region)、1635 bp的荧光素酶基因开放阅读框和239 bp的3′ UTR序列.卵黄萤荧光素酶基因的开放阅读框编码1个544个氨基酸的蛋白质,比同属的其它几种荧光素酶少4个氨基酸. 来自2个不同地域的卵黄萤荧光素酶在进化上是比较保守的,它们与北美萤火虫Photinus pyralis荧光素酶在碱基序列上分别有629%和63%相似性.     

猪SOCS-2基因的克隆及序列分析

从中国地方猪品种八眉猪(BaMei)肾脏组织中提取总RNA,采用RT-PCR方法克隆了猪SOCS-2(suppressor of cytokinesignaling-2,细胞因子信号转导抑制因子-2)基因的cDNA序列,经T/A克隆,插入到pMD19-T载体上,导入大肠杆菌DH-5α,阳性克隆经PCR鉴定后进行测序,将测序结果与GenBank中已登录的人、大鼠和小鼠SOCS-2基因的序列进行同源性比较,利用生物信息学和分子生物学软件对猪SOCS-2基因编码的蛋白进行结构预测。结果表明:首次成功克隆了猪SOCS-2基因的cDNA序列(GenBank登录号为EF121242),其长度为822bp,该基因ORF区核苷酸序列与其他物种相比同源性达到93%以上,氨基酸同源性则达到89%以上,生物信息学分析表明该蛋白分子量为22.25kD,等电点pI=8.30,包含199个氨基酸残基。该基因cDNA序列的克隆,有利于进一步研究SOCS-2调节机体发育的分子机理。     

亚麻中雄性不育基因同源序列MS2-F的克隆和表达分析

用同源序列克隆法从亚麻中克隆了雄性不育基因同源序列MS2-F cDNA(登陆号:EU363493).该cDNA全长1 91lbp,包含一个1 608 bp的ORF,编码535个氨基酸.推导的蛋白质序列中包含2个雄性不育保守区:NAD结合区域和雄性不育C-末端区域.该基因与油菜和拟南芥雄性不育基因的一致性分别为59.65%和59.16%,为花蕾特异表达基因,推测在亚麻花粉发育过程中与脂酰辅酶A还原酶有相似功能.MS2-F cDNA对应的gDNA大小为2 696 bp(登陆号:EU365361),含有8个内含子和9个外显子.     

油菜BnMKK2基因的克隆及表达分析

通过实验从陇油6号油菜中克隆得到了一种新的MAPK激酶基因BnMKK2基因的cDNA,全长1 344 bp,其中包括5′非翻译区（5′UTR）111 bp,3′非翻译区（3′UTR）165 bp,开放阅读框（ORF）长1 068 bp,编码355个氨基酸,该基因编码的蛋白质分子量为39.3 kDa,理论等电点为6.8。与拟南芥AtMKK2有很高的同源性,因此命名为BnMKK2(GenBank登录号:HQ848661)。该基因实时荧光定量PCR分析表明,BnMKK2基因的表达受低温胁迫诱导。     

人天然免疫基因BCL10的猪同源物的识别、克隆与初步表达分析

采用电子克隆方法克隆到大小为925 bp的人天然免疫蛋白BCL10的猪同源基因完整cDNA序列(GenBank登录号：EU088132), 并利用RT-PCR方法从猪的全血中扩增出包含702 bp的完整开放读码框架(ORF)的cDNA片段。经核酸测序, 证明与电子克隆结果相符。利用NCBI BLAST分析该cDNA包含3个大小为57 bp、289 bp和356 bp的外显子, 并且定位于猪的4号染色体上。采用半定量PCR技术检测基础水平猪各组织BCL10基因mRNA表达丰度, 并将该基因构建到带有绿色标签的真核表达载体pEGFP-C1中, 采用脂质体转染法将该基因转入PK-15细胞, 通过绿色荧光标记和RT-PCR方法检测实验组的BCL10蛋白表达。研究结果表明, BCL10基因mRNA在脾脏中表达最高; 胸腺、大脑和淋巴结表达次之, 而肝脏只有微量表达, 肾脏没有检测到表达; 同时BCL10基因在PK-15细胞中得到了有效表达。     

天祝白牦牛IGF-2基因的cDNA克隆

旨在克隆天祝白牦牛胰岛素样生长因子2(IGF-2)基因编码区全长cDNA序列,为研究该基因的生理功能奠定基础。运用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得天祝白牦牛IGF-2基因全长cDNA序列。扩增获得天祝白牦牛IGF-2基因全长cDNA序列为1 060 bp(GenBank登录号:KF682139),ORF长540 bp,编码179个氨基酸。其编码的氨基酸与已报道哺乳动物IGF-2氨基酸序列同源性在80%-92%之间。天祝白牦牛IGF-2基因的成功克隆为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

A peroxidase gene family and gene trees in Heterobasidion and related genera

Four putative peroxidase-encoding gene fragments, named mnp1a, mnp1b, mnp2 and mnp3, were amplified with degenerative primers from the white-rot basidiomycete genus Heterobasidion. The fragments were cloned and sequenced. Similar fragments were produced and analyzed from the related genera Amylostereum, Bondarzewia and Echinodontium. Each amplified fragment contains three identically positioned introns. According to the predicted amino acid sequence, these fragments are most similar to two Mn peroxidase-encoding genes (MPGI and mnp2) and gene pgv of Trametes versicolor. Conserved residues thought to be essential for peroxidase function were identified. All four MnP gene loci of Heterobasidion were detected only in H. parviporum. Variation occurred in the predicted amino-acid sequences (131-132 amino acids) of all four fragments originating from the 47 Heterobasidion isolates tested. Amino acid variation in fragments of mnp2 and mnp3 separated European Heterobasidion parviporum ("S-type") and H. abietinum ("F-type"), known to have identical rDNA sequences. Asian and western North American isolates from fir, spruce and other hosts had the peroxidase amino acid sequences of European H. parviporum. American and European H. annosum ("P-type") isolates had different amino acid sequences and might be cryptic species.     

小麦Na+/H+反转运蛋白基因的克隆和特性

以水稻(Oryza sativa L.) Na+/H+反转运蛋白cDNA片段为探针,从小麦盐胁迫cDNA文库中筛选和克隆了2个小麦Na+/H+反转运蛋白基因,分别命名为TaNHX1 和 TaNHX2.序列分析表明TaNHX1为2 029 bp,包含一个完整的1 638 bp的ORF,编码546个氨基酸,其中含有DIFFIYLLPPI跨膜区.TaNHX2为1 693 bp,包含部分ORF及808 bp的3′-UTR.这2个基因与已知的水稻、拟南芥(Arabidopsis thialiana)和滨藜(Atriplex gmelini)中的同类基因NHX的相似性约为70%.RT-PCR分析表明小麦苗经400 mmol/L NaCl处理1 h后,TaNHX1的转录水平有所提高.     

青虾咽侧体抑制激素基因全长cDNA序列的克隆及表达分析

咽侧体抑制激素(Allatostatin, AST)是一类由几至几十个氨基酸构成的神经肽类激素, 在甲壳动物中刺激下颌器官合成甲基法尼酯, 影响甲壳动物的蜕皮和生殖。然而AST基因在甲壳动物中的克隆和表达却罕见报道。研究克隆了青虾的AST基因全长cDNA序列, 在甲壳动物中使用荧光定量PCR技术检测了AST基因在不同组织中的表达。青虾AST基因cDNA全长2995 bp, 包括242 bp的5′非编码区(UTR), 647 bp的3′UTR, 2106 bp的开放阅读框(ORF)。开放阅读框编码701个氨基酸, 可转录翻译出35个AST多肽, 在C末端都具有相同的Y/FXFGL-amide结构, 属于A型-AST。氨基酸序列比对显示保守氨基酸为Tyr、Ala、Phe、Gly、Leu。蛋白相似度比对显示, AST多肽在无脊椎动物的进化中是相对保守的。系统进化树分析表明, 青虾AST多肽与罗氏沼虾聚在一起, 具有最近的亲缘关系。荧光定量PCR检测显示, AST基因在所有被检测组织中均有表达, 由高到低依次为: 肝胰脏>肠道>精巢>脑>心脏>卵巢。对青虾AST基因全长cDNA序列克隆和表达的研究为更进一步的了解AST多肽在青虾中的重要功能奠定了基础。     

Characterization of manganese peroxidases from the hyperlignolytic fungus IZU-154.

Four isozymes of manganese peroxidase (MnP) were identified in the culture fluid of the hyperlignolytic fungus IZU-154 under nitrogen starvation conditions. One of them was purified and characterized kinetically. The specific activity and Kcat/K(m) value of the MnP from IZU-154 were 1.6 times higher than those of the MnP from a typical lignin-degrading fungus, Phanerochaete chrysosporium. Two cDNAs encoding MnP isozymes from IZU-154 were isolated. The coding sequence of the two cDNAs, IZ-MnP1 cDNA and IZ-MnP2 cDNA, were 1,152 (384 amino acids) and 1,155 (385 amino acids) bp in length, respectively. They exhibit 96.2% identity at the nucleotide level and 95.1% identity at the amino acid level. Southern blot analysis indicated that two MnP isozyme genes exist in IZU-154 genomic DNA. The primary structures of two MnPs from IZU-154 were similar to those of MnPs from P. chrysosporium. The amino acid sequences including the important residues identified in MnPs from P. chrysosporium, such as the manganese-binding residues, the calcium-binding residues, the disulfide bonds, and the N-glycosylation site, were conserved in the two deduced IZ-MnPs. However, several discrepancies were found in the context around the distal histidine residue between MnP from IZU-154 and MnP from P. chrysosporium, which likely led to the difference in the kinetic parameters for MnP function.     

茶树肌动蛋白基因（CsActin1）全长cDNA克隆与生物信息学分析

以茶树（Camellia sinensis）萌动芽为材料,根据茶树萌动芽芽抑制消减杂交文库中分离得到的肌动蛋白（actin）基因的5′-片段设计引物,利用3′-RACE技术克隆了其cDNA全长序列,该基因cDNA全长1 470 bp,命名为CsActin1（GenBank登录号HQ235647）。序列分析表明,CsActin1开放阅读框长1 134 bp,编码377个氨基酸,5′非编码区100 bp,3′非编码区236 bp。推测的蛋白质分子量为41.70 kD,等电点约为5.31,具有肌动蛋白家族的特征信号序列（YVGDEAQs.KRG和WIAKaEYDE）和肌动蛋白相关蛋白的特征信号序列（LLTEApLNPkaNR）。CsActin1与GenBank中注册的其它植物肌动蛋白核苷酸序列的相似性在80%以上,氨基酸序列相似性在95%以上。与其它植物肌动蛋白的进化树分析结果表明,茶树肌动蛋白与杨树的两个肌动蛋白间的亲缘关系最为密切。并对推导的蛋白结构进行了分析。     

一种新的短链脱氢/还原酶家族新成员:NADP(H)-依赖的视黄醇脱氢酶基因的克隆和分析

从牛的肝脏中快速抽提总RNA,根据GenBank已发表NADP(H)-依赖的视黄醇脱氢酶基因(NRDR)的cDNA序列,设计并合成特异引物,利用cDNA末端快速扩增(RACE)方法和反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR),得到牛肝内的NRDR cDNA的全长序列。经测序证实,牛肝NRDR的全长cDNA序列为1266bp,其开放读码框架在24～806bp,编码260个氨基酸(GenBank登录号：AF487454)。根据NRDR基因推导出的氨基酸序列与人、鼠、兔有高度同源性,并含有SDR超家族成员的两个高度保守的模序,在其C-端含有过氧化物酶体的靶向序列为SHL。结果表明,牛的NRDR应属于过氧化物酶体内SDR超家族成员并在维甲酸合成的限速步骤起作用的酶,也为维甲酸合成的传统通路提供一个补充。     

Cloning and molecular analysis of a cDNA and the Cs-mnp1 gene encoding a manganese peroxidase isoenzyme from the lignin-degrading basidiomycete Ceriporiopsis subvermispora

A cDNA (MnP13-1) and the Cs-mnp1 gene encoding for an isoenzyme of manganese peroxidase (MnP) from C. subvermispora were isolated separately and sequenced. The cDNA, identified in a library constructed in the vector Lambda ZIPLOX, contains 1285 nucleotides, excluding the poly(A) tail, and has a 63% G+C content. The deduced protein sequence shows a high degree of identity with MnPs from other fungi. The mature protein contains 364 amino acids, which are preceded by a 24-amino-acid leader sequence. Consistent with the peroxidase mechanism of MnP, the proximal histidine, the distal histidine and the distal arginine are conserved, although the aromatic binding site (L/V/I–P–X–P) is less hydrophilic than those of other peroxidases. A gene coding for the same protein (Cs-mnp1) was isolated from a genomic library constructed in Lambda GEM-11 vector using the cDNA MnP13-1 as a probe. A subcloned SacI fragment of 2.5 kb contained the complete sequence of the Cs-mnp1 gene, including 162 bp and 770 bp of the upstream and downstream regions, respectively. The Cs-mnp1 gene possesses seven short intervening sequences. The intron splice junction sequences as well as the putative internal lariat formation sites adhere to the GT–AG and CTRAY rules, respectively. To examine the structure of the regulatory region of the Cs-mnp1 gene further, a fragment of 1.9 kb was amplified using inverse PCR. A putative TATAA element was identified 5′ of the translational start codon. Also, an inverted CCAAT element, SP-1 and AP-2 sites and several putative heat-shock and metal response elements were identified.     

海参i型溶菌酶基因及其编码产物的结构特点

通过RT-PCR 和 RACE PCR技术,从海参(Stichopus japonicus)体壁中克隆得到一种溶菌酶基因(GenBank：EF036468).生物信息软件分析表明,其中全长cDNA为 713 bp,5′非编码区（UTR）246 bp,3′UTR 29 bp,开放阅读框438 bp,编码145个氨基酸,包括溶菌酶成熟肽124个氨基酸和信号肽21个氨基酸.对海参溶菌酶与多种无脊椎动物的c、g和i型溶菌酶进行分析比较,发现它与i型溶菌酶有较高的同源性,并具有i型溶菌酶高度保守的2个活性位点,即Glu34和Ser50.活性位点附近具有i型溶菌酶的一段特有的氨基酸保守序列MDVGSLSCG(P/Y)(Y/F)QIK,所以推断克隆的海参溶菌酶为i型.另外,通过搜索蛋白保守结构域数据库,发现海参溶菌酶与医用水蛭失稳酶相似性最高,并且这2个酶的三级结构模型也极其相似.因此推测,海参i型溶菌酶具有双功能特性,既能作用于细菌细胞壁的糖苷键使细胞裂解,又具有失稳酶的一些生化功能,能够水解纤维蛋白,这些特点在海参自溶过程中发挥重要的作用.     

绵羊肌球蛋白轻链2基因的分子克隆与表达分析

肌球蛋白轻链2蛋白是哺乳动物肌球蛋白的重要成员之一。获得其基因序列,并对其特征和表达进行分析,可为进一步研究功能奠定基础。本研究以小尾寒羊背最长肌为试验材料,采用RACE等方法对绵羊肌球蛋白轻链2基因的cDNA序列进行克隆和测序、利用相关生物学软件对所得cDNA序列进行生物信息学预测、并利用qRT-PCR和Western印迹法对其在绵羊各种组织中的表达进行分析。结果获得该基因cDNA序列全长为776 bp,提交至GenBank中获得相应的登录号为KJ710702;该序列中的498 bp的开放读码框编码含有166个氨基酸残基的蛋白质。预测发现该蛋白质无信号肽和二硫键,但存在N-糖基化和磷酸化位点;二级结构中以α-螺旋为主;蛋白质序列比较发现绵羊MYL2与小鼠、人、大鼠、猪、牛等哺乳动物的同源性均在95%以上。mRNA和蛋白质表达谱均显示该基因在绵羊心肌中表达量最高,其次为背最长肌。