SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析

[目的]对SGTA基因及其蛋白的结构和特征进行生物信息学分析,为研究SGTA与肿瘤形成和发展的相关性提供理论基础。[方法]运用生物信息学数据库和软件对SGTA基因的结构、单核苷酸多态性位点(SNP)、SGTA基因与其他基因的相互作用网络、SGTA蛋白的理化性质、二级结构、蛋白结构域、蛋白翻译后修饰、蛋白质之间相互作用网络进行分析。[结果]人SGTA基因有5种可变剪接产物,编码区存在78个SNP位点,其中错义突变31个,无义突变1个。人SGTA蛋白由313个氨基酸组成,是稳定性不高的亲水蛋白,α-螺旋是其主要二级结构元件,属于TRP超家族,预测有3个磷酸化激酶修饰位点和数个潜在泛素化修饰位点。与SGTA存在相互作用的基因和蛋白多数与维持体内蛋白质稳定的分子伴侣功能相关。[结论]SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析为进一步实验研究其在肿瘤形成和发展中的地位及调控机制奠定了基础。     

香蕉MaNHX5关键耐盐氨基酸位点的鉴定及验证

为提高香蕉NHX基因的耐盐性,从巴西蕉(Musa acuminata L. AAA group)中克隆到一个MaNHXs基因家族的MaNHX5基因,利用生物信息学方法预测了Ma NHX5关键耐盐氨基酸位点和突变前后蛋白质结构的变化,通过定点突变技术将Ma NHX5蛋白的276位丝氨酸(S)成功突变为天冬氨酸(D),利用AXT3盐敏感突变酵母进行功能回补试验。结果表明,将突变后的MaNHX5基因转入AXT3盐敏感突变酵母,200 mmol/L NaCl处理下,突变酵母耐盐性显著提高。由此推测Ma NHX5蛋白的Ser276对香蕉Na+跨液泡膜运输起重要作用。     

宗地花猪和从江香猪ADRP基因多态性及生物信息学分析

为研究宗地花猪和从江香猪ADRP基因的单核苷酸多态性,为选种选育提供理论参考,试验以宗地花猪和从江香猪为对象,构建DNA池,采用PCR产物测序法对ADRP基因8个外显子进行单核苷酸多态性检测,并利用生物信息学方法对ADRP基因编码产物进行结构功能预测。结果显示,在两个猪种ADRP基因中筛查到5个SNPs,分别是T37C、T140C、G777A、A1061G、A1117G,其中T37C位于非编码区内,T140C和A1061G为同义突变,G777A(Val→Ile)和A1117G(Asn→Ser)为错义突变;突变前后ADRP基因m RNA二级结构、编码蛋白二级结构及三级结构均发生了变化。研究结果表明,宗地花猪和从江香猪ADRP基因具有较高的遗传多样性,可为猪种的选育和创新提供参考。     

眼皮肤白化病患者酪氨酸酶基因突变的研究

目的：对临床诊断为眼皮肤白化病（OCA）患者的酪氨酸酶（TYR）基因进行突变筛查,了解我国大陆OCA患者TYR基因突变类型,探讨基因突变对人TYR蛋白结构和功能的影响。方法：应用PCR技术,扩增患者及其父母的TYR基因外显子、外显子-内含子交界区及启动子区;以DNA序列测定技术,进行突变筛查与鉴定;利用生物信息学方法,对突变引起蛋白结构和功能的改变进行预测与分析。结果：在15名患者的30个TYR等位基因内,查明11种突变;其中错义突变5种（W400L、R299H、E294K、R77Q和K142M）,无义突变3种（R116X、R278X和G295X）,插入突变2种（929insC和232insGGG）,剪切位点突变1种（IVS1-3 C〉G）;对4个突变W400L、R299H、929insC、232insGGG的生物信息学分析显示,突变的致病性与蛋白结构和功能的改变相关。结论：W400L占本研究所检出全部OCA1突变等位基因的30．0％（9／30）,可能为中国大陆人群中较常见的TYR基因突变类型;应用生物信息学分析方法对TYR基因突变的致病性做出一些合理可能的解释是可行的。     

贵州宗地花猪的GDF9基因多态性及生物信息学分析

以贵州宗地花猪和贵州从江香猪2个地方猪种为研究对象,构建基因组DNA池,扩增GDF9基因第1外显子和第2外显子序列,采用直接测序法对2个品种的GDF9基因进行单核苷酸多态性进行检测,利用生物信息学软件预测不同多态性位点对GDF9基因m RNA二级结构、蛋白质二级结构的影响。结果表明,在2个品种中共检测到T~(997)A、C~(1009)T、T~(1014)C、G~(1137)T和A~(1196)T 5个SNPs位点,其全位于第二外显子上。T~(997)A、C~(1009)T和A~(1196)T均为错义突变。T~(997)A导致编码的苯丙氨酸(Phe)变为异亮氨酸(Ile)、C~(1009)T导致编码的亮氨酸(Leu)变为苯丙氨酸(Phe)、A~(1196)T导致编码的赖氨酸(Lys)变为甲硫氨酸(Met)。SNPs位点对于GDF9基因的m RNA二级结构、蛋白质二级结构有一定影响。     

人耳聋相关基因GJB3的结构特征及生物信息学分析

目的：对问隙连接蛋白Cx31编码基因GJB3的编码区进行生物信息学预测和分析。方法：利用C1ustalW2、MEGA5．05和VMDl．9等生物信息学软件对GJB3的保守性、系统进化、三维空间结构和错义突变角度进行分子结构预测和功能分析。结果：系统进化树的构建验证了脊椎动物各纲亲缘关系远近;保守性分析为GJB3致病性突变少于GJB2提供了可能的原因;三维结构预测和错义突变分析解释了GJB3突变的致病性机制。结论：对GJB3基因及其蛋白结构和功能的分析将为后续实验研究奠定基础。     

小鼠Agouti基因变异及生物信息学分析

目的分析候选基因Agouti的多态性,揭示染色体工程小鼠毛色差异的分子机制。方法首先,用测色仪检测小鼠的毛色差异。其次,利用DNA芯片进行全基因组扫描确定候选基因Agouti。最后,运用生物信息学软件分析Agouti基因cDNA序列和氨基酸序列的多态性,预测突变对蛋白结构和功能产生的影响。结果发现Agouti基因cDNA序列上存在5个SNPs,使Agouti信号蛋白产生了3个错义突变。生物信息学分析发现,其中一个错义突变使该蛋白丢失了一个β折叠,并且其三级结构发生改变,最终导致与受体结合的能力相较于野生型有所下降。结论在毛色基因Agouti的编码区发现了一个新的错义突变,该突变使Agouti信号蛋白与受体结合能力下降,最终导致小鼠的毛色由浅灰色变为深灰色。     

鸡importin β1基因的克隆及生物信息学分析

[目的]对鸡importin β1基因进行克隆和生物信息学分析。[方法]根据Gen Bank公布的鸡importin β1基因序列(XM_015299473)设计合成特异性引物,通过RT-PCR从DF-1细胞中扩增importin β1基因CDS区并进行克隆和测序,利用生物信息学工具对其理化性质、二级结构和系统进化树进行分析。[结果]鸡importin β1基因CDS全长2 268bp,共编码755个氨基酸,该蛋白等电点为4.61,相对分子质量84.15 k Da,分子式为C3712H5901N979O1152S46。蛋白质二级结构预测显示,鸡importin β1蛋白含有丰富的二级结构,以α-螺旋为主(占64.90%)。importin β1基因同源性及系统进化树分析结果表明鸡与鹌鹑的亲缘关系最近。[结论]鸡importin β1基因的克隆和生物信息学分析为进一步研究其功能奠定了基础。     

PAX3基因及其蛋白的生物信息学分析

目的：对PAX3基因和PAX3蛋白进行生物信息学分析,更多的了解该基因的相关信息,为进一步研究PAX3与神经管畸形的相关性研究提供基础。方法：运用生物信息学方法对PAX3基因的基因结构、单核苷酸多态性位点（SNP）、PAX3基因与其他基因的相互作用网络、PAX3蛋白结构域、蛋白二级结构、蛋白间相互作用网络、以及PAX3蛋白所调控和影响的靶基因进行分析。结果：PAX3基因有9中可变剪切形式,编码区存在14个SNP位点,其中错意突变13个,移码突变1个。PAX3蛋白由479个氨基酸组成,分子量52968Da,PAX3蛋白可能调控和影响151个靶基因的转录和表达,与PAX3基因存在相互作用的基因和与PAX3蛋白存在相互作用的蛋白多数与发育相关。结论：通过对PAX3基因和PAX3蛋白的生物信息学分析获得了其相应的分子生物学特征,为进一步研究提供基础。     

PAX3 基因及其蛋白的生物信息学分析

目的:对PAX3基因和PAX3蛋白进行生物信息学分析,更多的了解该基因的相关信息,为进一步研究PAX3与神经管畸形的相关性研究提供基础。方法:运用生物信息学方法对PAX3基因的基因结构、单核苷酸多态性位点(SNP)、PAX3基因与其他基因的相互作用网络、PAX3蛋白结构域、蛋白二级结构、蛋白间相互作用网络、以及PAX3蛋白所调控和影响的靶基因进行分析。结果:PAX3基因有9中可变剪切形式,编码区存在14个SNP位点,其中错意突变13个,移码突变1个。PAX3蛋白由479个氨基酸组成,分子量52968Da,PAX3蛋白可能调控和影响151个靶基因的转录和表达,与PAX3基因存在相互作用的基因和与PAX3蛋白存在相互作用的蛋白多数与发育相关。结论:通过对PAX3基因和PAX3蛋白的生物信息学分析获得了其相应的分子生物学特征,为进一步研究提供基础。     

中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区多态性检测及生物信息学分析

目的：研究中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区（CDS）多态性,并进行生物信息学分析。方法：以中国荷斯坦牛为材料,利用PCR-SSCP技术对ABCG2基因CDS多态性进行检测,然后预测蛋白质序列的改变,并用生物信息学软件对蛋白质序列突变前后的结构及性质进行分析。结果：在外显子9中存在一个A→G碱基突变,导致氨基酸由酪氨酸突变为半胱氨酸,将此突变命名为Y367C;在外显子14中存在一个G→A突变,导致氨基酸由精氨酸突变为谷氨酰胺,将此突变命名为R578Q。2个突变一个位于功能区与跨膜区之间,一个位于跨膜区。生物信息学分析发现,蛋白质二级结构增加了1个卷曲（C）和2个转角（T）,同时减少了3个β折叠（E）,且ABCG2蛋白的组成和一些性质也发生了改变。结论：检测到的2个单核苷酸多态性引起了ABCG2蛋白性质和二级结构的改变;为进一步研究ABCG2蛋白对产乳性状的影响奠定了基础。     

牦牛GDF9和BMP15基因的克隆、表达分析及miRNA研究

以牦牛GDF9和BMP15基因为研究对象,采用PCR方法分别克隆出GDF9和BMP15的两个外显子片段,RT-PCR方法分析了GDF9和BMP15及靶定mi RNA在各组织中的表达情况。实验结果显示,克隆扩增获得外显子区进行生物信息学分析。牦牛GDF9基因外显子片段长分别411 bp和1 082 bp,编码453个氨基酸;BMP15基因外显子片段长分别为323 bp和802 bp,编码372个氨基酸。GDF9编码蛋白是亲水蛋白,含有一个信号肽和15个潜在磷酸化位点;BMP15编码蛋白是亲水蛋白,不含信号肽,有6个潜在磷酸化位点。通过实时荧光定量PCR方法分析牦牛GDF9和BMP15基因在不同组织中的表达量,结果表明GDF9在卵巢和子宫中表达相对较高,且卵巢表达显著高于其他组织,心、肾、胰和脾中无表达。BMP15仅在卵巢中表达。Target Scan预测靶定牦牛GDF9和BMP15基因的靶定mi RNA,分析GDF9靶基因bta-mi R-193a-3p和bta-mi R-193b在心、脾、肺、肾和子宫中的表达量,结果显示bta-mi R-193a-3p脾中表达量显著高于其他组织,但在心、肺和子宫中均不表达。bta-mi R-193b在心和肾中没检测到表达,在肺中的表达量显著低于脾和子宫中。     

小尾寒羊高繁殖力候选基因BMP15和GDF 9的研究

以控制Belclare和Cambridge绵羊高繁殖力的骨形态发生蛋白 15 (bonemorphogeneticprotein 15 ,BMP15 )基因和生长分化因子 9(growthdifferentiationfactor 9,GDF9)基因为候选基因 ,采用PCR RFLP技术检测BMP15基因和GDF9基因在高繁殖力绵羊品种 (小尾寒羊、湖羊 )以及低繁殖力绵羊品种 (多赛特羊、特克塞尔羊、德国肉用美利奴羊 )中的单核苷酸多态性 ,同时研究这两个基因对小尾寒羊高繁殖力的影响。结果表明 :在 5个绵羊品种中都没有检测到GDF9基因的G8突变 (C→T) ,也没有检测到BMP15基因的B4突变 (G→T)。高繁殖力的小尾寒羊在BMP15基因编码序列第 718位碱基处发生了与Belclare绵羊和Cambridge绵羊相同的B2突变 (C→T) ,而其余 4个绵羊品种则没有发生这种突变。对于BMP15基因的B2突变 ,在小尾寒羊中检测到AA、AB两种基因型 ,A等位基因频率为 0 734,B等位基因频率为 0 2 6 6。小尾寒羊与其余 4个绵羊品种间B2突变基因型分布差异极显著 (P <0 0 0 1)。突变杂合基因型 (AB)小尾寒羊平均产羔数比野生纯合基因型 (AA)多 0 6 2只 (P <0 0 1)。研究结果表明 ,BMP15B2突变对小尾寒羊高繁殖力影响作用十分明显 ,同时排除了GDF9G8突变和BMP15B4突变影响小尾寒羊高繁殖力的可能性     

木薯果胶甲基酯酶抑制因子MePMEI1的生物信息学分析

为探讨木薯MePMEI1的分子结构特征。通过PCR扩增和测序技术及生物信息学分析工具对木薯MePMEI1基因进行克隆、测序及相关生物信息学分析。结果表明木薯MePMEI1基因编码区全长609 bp,编码202个氨基酸残基;MePMEI1基因编码蛋白分子量21.78 k D,理论等电点(pI)约为5.51;生物信息学预测发现,木薯MePMEI1蛋白是稳定的亲水蛋白;具有跨膜区为分泌蛋白;含有1个PMEI结构域,1个糖基化位点,31个磷酸化位点;二、三级结构以α螺旋和无规则卷曲为主。该蛋白的生物功能可能与细胞被膜、酶和生长因子等相关。木薯MePMEI1基因的生物信息学分析为进一步研究其遗传特性和生理生化机制提供了理论依据。     

结核分枝杆菌生物膜形成相关基因的筛选与鉴定

目的:通过菌落表型变化并结合生物膜生长缺陷筛选并鉴定可能与生物膜形成相关基因.方法:利用带有Himarl转座子的MycoMarT7转座子系统建立结核分枝杆菌H37Ra随机插入突变库;筛选细菌表面结构发生变化和生物膜形成有变化的突变菌株;运用T-A克隆法并结合抗性标记挽救法获得突变菌株的随机插入基因侧翼序列从而鉴定突变基因,并运用生物信息学方法分析预测突变基因的功能.结果:通过菌落形态变化及生物膜缺陷表型筛选出39株突变株,成功鉴定其中16株突变株,涉及16个基因发生突变,其中5个与脂质代谢相关,4个与细胞壁合成相关、2个与中间代谢和呼吸作用相关、1个调节蛋白相关基因,1个毒力相关基因,1个PE/PPE家族基因,还有2个功能未知基因.结合生物膜形成缺陷分析,其中8个基因可能与H37Ra体外生物膜的形成相关.结论:成功构建库容量约为l×104结核分枝杆菌转座子随机插入突变文库,筛选获得生物膜生长受损突变株及可能与结核分枝杆菌生物膜形成相关的基因信息,为后续深入开展生物膜形成机制研究奠定基础.     

低能N~+注入介导的沙漠寡营养细菌的nifH基因突变研究

在低能N+注入沙漠寡营养细菌DOB150菌株获得重组突变菌株DOB981的基础上,本研究应用生物信息学方法从DOB全基因组De novo数据中获得了nif H基因信息,分析结果表明重组突变菌株DOB981的2个拷贝nif H基因中分别有39个和5个碱基位点发生了突变。通过分析nifH基因的蛋白质二级结构,获得了蛋白质的结构域、功能位点、跨膜区域和卷曲螺旋等基本信息,为进一步理解低能离子注入介导的功能基因突变提供了分子证据。     

不同品系肉鸡Gimap5基因的表达与功能

GTP酶免疫相关蛋白5 (GTPase immune-associated protein 5, Gimap5)参与T细胞稳态调控,在免疫和炎性反应等过程中发挥重要作用,但其在禽类中的功能与特性研究未见报道。文中以AA+肉鸡和三黄鸡为模式动物,利用RT-PCR克隆Gimap5基因全长编码序列并进行生物信息学分析,RT-qPCR技术分析Gimap5基因的组织表达分布特性及其在炎症反应中的功能特性。AA+肉鸡和三黄鸡Gimap5基因全长编码序列均为771bp,编码256个氨基酸,在不同物种间保守性较低。Gimap5蛋白N-末端AIG-1结构域和C-末端跨膜序列的α-螺旋结构分别在蛋白功能和细胞定位中可能发挥重要作用。Gimap5基因在AA+肉鸡和三黄鸡各组织中均有表达且变化规律相似,但两品系鸡之间或同一品系鸡不同组织间表达活性存在差异。在炎症反应中,Gimap5基因在血和肝脏中活性均显著下调(P<0.05),而在法氏囊中显著上调(P<0.01)。推测Gimap5是一个参与机体发育和炎症免疫反应的多功能基因,并具有炎症反应诊断标记物的潜在应用价值。     

Endophilin B1 基因及蛋白的生物信息学分析

目的:利用生物信息学方法分析人Endophilin B1基因以及蛋白的结构,为进一步研究其功能和参与的调控机制提供一定的理论依据。方法:通过GenBank搜索Endophilin B1基因及蛋白序列,采用生物信息学方法分析该基因在不同物种中的差异,分析该蛋白的亚细胞定位,二级结构,功能域以及抗原表位。结果:该基因编码一个长度为365个氨基酸的蛋白,具有两个BAR和SH3两个功能域。Endophilin B1蛋白理论分子量为40796.3,理论等电点为5.78。二级结构中α螺旋(H)占56.44%,β折叠(E)占5.48%,无规卷曲占38.08%。Endophilin B1蛋白含有4个可能的N连接糖基化位点,5个潜在的酪蛋白激酶II磷酸化位点,7个豆蔻酰基化位点,3个PKC磷酸化位点以及2个酪氨酸激酶磷酸化位点。并进一步利用DNAstar软件分析了了该蛋白的抗原表位。结论:利用生物信息学预测出的结构和功能信息,能为Endophin B1蛋白的相关研究提供一定的信息基础。     

绵羊GDF9和BMP15基因多态性检测

以绵羊GDF9基因FecG^H突变和BMP15基因FecX^B和FecX^G突变为候选基因,采用PCR—RFLP方法研究其在湖羊、夏洛来、陶赛特、萨福克、中国美利奴肉用多胎品系、中国美利奴羊和罗米丽羊7个品种中的多态性．结果发现,湖羊群体中存在GDF和BMP15基因的FecG^H和FecX^B突变,但发生率极低,分别为0．645％(2／310)和0．968％(3／310)：而其它品种中则没有发现GDF9和BMP15基因的相应突变．这一发现对于建立绵羊基因标记辅助选择方法具有重要意义．     

人类新基因ACBP5cDNA的克隆及其同源物在小鼠/鸡胚发育过程中的表达

利用电子克隆的方法寻找具有重要结构域的人类新基因ACBP5 ,根据得到的序列信息用RT PCR的方法获得全长基因 .通过生物信息学方法预测其结构 ,采用整体原位杂交和组织RT PCR的实验方法 ,在小鼠和鸡胚胎实验模型中研究该基因在发育过程中的表达情况 ,并对其功能进行初步的预测 ,获得一个含有乙酰辅酶A结合蛋白 (acyl CoAbindingprotein ,ACBP)结构域的人类新基因ACBP5 .ACBP5基因的cDNA长度为 10 83bp ,生物信息学方法预测其定位在人第 1号染色体上 ,包含 7个外显子 ,6个内含子 ,包含一个 35 4bp的完整阅读框架 ,编码一个 118个氨基酸残基的蛋白 .在以小鼠胚胎和鸡胚为模型的整体原位杂交中 ,以ACBP5基因全长编码区为探针的结果均显示该基因在胚胎头部特异表达 ,并且主要集中在中脑与间脑之间的峡部 .成体小鼠的组织RT PCR的结果显示 ,ACBP5的同源基因在各组织中均有表达 .这提示ACBP5基因在不同物种中的表达可能比较保守 ,并与头部发育有密切关系 ,同时也对维持细胞的正常功能起到重要的作用 .