淡色库蚊细胞色素P450基因研究

采用一对昆虫细胞色素P450简并引物,以反转录-聚合酶链反应从淡色库蚊对溴氰菊酯敏感品系和抗性品系成虫RNA扩增到约485 bp和510 bp两个片段,将这两个片段与PinPoint^TMXa-1 T质粒重组,然后克隆至大肠杆菌JM109菌株,筛选获得68个阳性克隆;其中24个阳性克隆测序后与GenBank资料对照,显示为细胞色素P450新序列;分子系统学研究显示,24个新基因（等位基因）分别属CYP4家族CYP4C、CYP4D、CYP4H和CYP4J等4个亚家族,其已由细胞色素P450命名委员会命名和GenBank登录上网;其中CYP4C23可能是一个假基因,CYP4H13具有一段58个碱基长度的内含子,CYP4J4V1在近3′端具有一个终止密码子TAG.     

苹果蠹蛾细胞色素P450基因CYP332A19和CYP337B19的克隆及表达分析

【目的】本研究旨在通过克隆苹果蠹蛾Cydia pomonella细胞色素P450基因CYP332A19和CYP337B19,并对其进行序列和表达分析,以更好地了解这两个P450基因在植物次生物质解毒方面的作用,为进一步的功能研究提供依据。【方法】采用本地BLAST搜索苹果蠹蛾转录组数据库获得细胞色素P450基因cDNA序列,采用RT-PCR技术克隆目的基因的编码区。利用生物信息学软件分析目的基因的序列特征及与其他近缘物种的P450基因的系统进化关系。采用RT-qPCR技术测定目的基因在苹果蠹蛾不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、蛹和成虫)、4龄幼虫不同组织(头部、表皮、脂肪体、中肠和马氏管)以及4龄幼虫分别取食添加0.1%香豆素和0.5%槲皮素的人工饲料2 d后的表达水平。【结果】克隆获得苹果蠹蛾细胞色素P450基因CYP332A19(GenBank登录号: MF574708)和CYP337B19(GenBank登录号: MF574697)的全长cDNA序列,开放阅读框(ORF)分别长1 518和1 491 bp,分别编码505和496个氨基酸,其蛋白质分子量分别为58.586和57.734 kD,理论等电点分别为8.99和7.61。结构域分析显示,CYP332A19和CYP337B19中均包含包括血色素结合区在内的5个保守的细胞色素P450结构域。系统发育树显示,苹果蠹蛾CYP332A19与苹淡褐卷蛾Epighyas postvittana CYP332A9等CYP332A基因聚在一枝,而CYP337B19与稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis CYP337B12和六星灯蛾Zygaena filipendulae CYP337B11等CYP337B基因聚在另一枝。RT-qPCR分析结果表明,CYP332A19和CYP337B19在苹果蠹蛾幼虫期的表达水平高于卵期的,分别在4龄幼虫脂肪体和中肠中的表达量最高。取食分别含0.1%香豆素和0.5%槲皮素的人工饲料2 d后,4龄幼虫体内的CYP332A19和CYP337B19相对表达量显著高于对照组(取食含2%DMSO的人工饲料)。【结论】CYP332A19和CYP332B19分别在苹果蠹蛾幼虫脂肪体和中肠中高表达,且在取食含香豆素和槲皮素的人工饲料的苹果蠹蛾幼虫体内表达量升高,说明这两个基因可能参与苹果蠹蛾对外源物质的解毒代谢过程。本研究的结果有助于我们了解苹果蠹蛾对寄主次生物质解毒代谢机理,为苹果蠹蛾防治提供新思路。     

棉铃虫细胞色素P450 CYP9A12基因5'-上游区的克隆及序列分析

细胞色素P450基因CYP9A12的过量表达已被证实与棉铃虫Heliocverpa armigera 对拟除虫菊酯的抗性相关.为探明棉铃虫CYP9A12基因的表达调控机理,根据棉铃虫CYP9A12基因cDNA全长的5'-末端核苷酸序列,采用基因组步移方法,获得CYP9A12的5'-上游区序列(总长为3 575 bp).与cDNA序列进行比对,表明在起始密码子上游3 bp处有一长为2 124 bp的内含子.利用NNPP分析软件预测出转录起始位点,与根据CYP9A12全长cDNA序列推测的结果是一致的.TFSEARCH 1.3软件分析转录因子结合位点的结果显示,该序列不仅包含启动子的核心结构序列--TATA-box和CAAT-box,亦包含多个转录因子结合位点,如GATA-1,CdxA,Dfd等.本研究结果为深入研究棉铃虫CYP9A12的表达调控机制及其参与杀虫剂抗性的分子机理奠定了一定基础.     

飞蝗细胞色素P450基因LmCYP6FD3的表达及其在杀虫剂解毒中的作用

【目的】研究飞蝗Locusta migratoria细胞色素P450基因的分子特性和生物学功能。【方法】搜索飞蝗转录组数据库,获得细胞色素P450基因cDNA序列,采用RT-PCR技术克隆目的基因cDNA全长序列。采用实时定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)技术测定其在飞蝗5龄若虫不同组织(胃盲囊、前肠、中肠、后肠、体壁、精巢、卵巢、肌肉、血淋巴、脂肪体和马氏管)中及不同发育阶段(卵、1-5龄若虫及成虫)的表达水平。采用RNA干扰(RNAi)技术沉默飞蝗2龄若虫细胞色素P450基因,检测基因的沉默效率,并研究该基因干扰后,2龄若虫对杀虫剂马拉硫磷、西维因和溴氰菊酯3种杀虫剂的敏感性。【结果】克隆获得飞蝗细胞色素P450基因的cDNA全长序列(Gen Bank登录号:KT316378),将其命名为LmCYP6FD3,其核苷酸序列全长为1 563 bp,编码521个氨基酸。研究发现该基因在飞蝗5龄若虫马氏管中高表达,其次是后肠和脂肪体中,在其他组织中的表达量相对较低;对LmCYP6FD3在飞蝗不同发育阶段的表达进行检测,发现该基因在飞蝗整个发育阶段均有表达,在若虫期表达量较高。RNA干扰结合杀虫剂生物测定结果表明,LmCYP6FD3在RNA干扰24 h时的沉默效率最高;2龄若虫点滴接触西维因,RNAi处理组(dsLmCYP6FD3注射组)与对照组(ds GFP注射组)相比,死亡率提高了32%。【结论】克隆获得飞蝗LmCYP6FD3的cDNA全长序列,该基因在飞蝗马氏管中高表达,并可能参与西维因在飞蝗体内的解毒代谢。     

孟氏隐唇瓢虫细胞色素P450基因的克隆与序列分析

采用同源克隆和RACE技术,从孟氏隐唇瓢虫Cryptolaemus montrouzieri Mulsant中克隆到细胞色素P450CYP9Z401基因的c DNA全序列(Gen Bank number:KP164813)。c DNA全长1722 bp,包含3'非编码区域(UTR)为86 bp和5'UTR为49 bp,开放阅读框(ORF)长1587 bp,编码528个氨基酸。预测的分子量为61.27 k D,理论等电点为6.58,无信号肽结构,在2-20氨基酸处存在跨膜螺旋。该基因拥有细胞色素P450特征序列螺旋C、螺旋K和Meander区域,另外还有血红素结合区(1个氨基酸差异)和螺旋I区(2个氨基酸差异)。与其他昆虫的CYP9家族基因比较,与赤拟谷盗Tribolium castaneum同源性最高,为47%,系统发育分析也表明两者的亲缘关系最近。CYP9Z401基因的克隆和比较分析为进一步深入研究孟氏隐唇瓢虫的细胞色素P450基因功能及其进化具有重要意义。     

家蚕细胞色素P450的基因组学分析

细胞色素P450参与许多基础代谢过程, 确保有机体避免外源复合物对它们的伤害. 将预测的家蚕基因同已知的P450基因进行蛋白质序列比对, 在家蚕基因组中发现86个可能的细胞色素P450基因, 初步将它们归于32个P450亚家族. 通过比较基因组学分析, 发现细胞色素P450基因在果蝇与家蚕中的分布规律具有总体上的相似性, 但在某些P450基因家族中的分布也有差异. 特别是在CYP4A, CYP4C, CYP4D, CYP6A, CYP6AE, CYP6B和CYP9A等7个亚家族中P450s差异分布更明显. 进一步将这些P450基因的DNA序列与家蚕ESTs进行核酸序列比对, 其中49个可能P450基因发现有ESTs证据, 证明了这些基因在转录水平的真实性.     

小鼠CYP2R1的异源表达及其对癌细胞增殖的差异性作用

细胞色素P450 (cytochrome P450,CYP450)是一类血红素氧化酶。细胞色素P450家族2亚家族R成员1(cytochrome P450 family 2 subfamily R member 1,CYP2R1)是一种主要在肝组织中表达的维生素D羟化酶。目前,对于小鼠CYP2R1蛋白质的结构、物化特性和病理机制的理了解仍十分有限。本研究结合基因克隆和生物信息学分析,获得小鼠CYP2R1基因CDS序列及其生物学特征。随后,利用pcDNA3.1-CYP2R1真核表达载体,通过细胞划痕、MTT分析、real-time qPCR方法检测异源表达CYP2R1对肺癌细胞A549、胃癌细胞7901、肝癌细胞HepG2以及正常细胞HEK293T细胞的迁移、增殖和细胞周期基因表达的影响,探明其对癌细胞增殖的作用。结果显示,由C57BL/6小鼠肝组织的CYP2R1基因,序列长度1 506 bp,其中,CDS468 bp。其编码的155个氨基酸,与其他11个物种间的同源性均较高,其三级结构与人CYP2R1略有不同。构建的pcDNA3. 1-CYP2R1真核表达载体,可在体外培养细胞中提高CYP2R1基因mRNA表达105倍以上,蛋白质水平提高约30倍。值得注意的是,异源表达CYP2R1在癌细胞增殖中的作用具有差异性,其中,CYP2R1通过显著降低细胞周期蛋白基因CyclinD1(P0. 05)和Caspase3(P0. 01),而抑制7901细胞的增殖。该研究结果为进一步探索CYP2R1的生物学作用,特别是在分析其对癌细胞增殖方面提供了基础研究数据,并为进一步明确CYP2R1在癌症相关治疗中的重要意义奠定了理论基础。     

刺五加细胞色素P450基因的克隆与表达分析

根据已报道的人参、三七等植物的细胞色素P450(Cytochrome P450,P450)基因的cDNA序列设计引物,利用RT-PCR法克隆刺五加P450基因的cDNA全长序列,并分析其在不同生长发育时期和器官中的表达情况。结果显示,克隆了全长为1 410 bp的刺五加P450基因的cDNA序列,该基因编码469个氨基酸残基组成的蛋白质。GenBank登录号为KF498590,与人参、三七的P450氨基酸序列一致性分别为91.5%和90.4%。刺五加的P450基因在不同生长发育时期和器官中均有表达,但表达量具有显著差异(P0.05)。最大表达量出现在盛花期,为最低表达量(萌芽期)的1.26倍。各器官中,叶片的表达量最高,是最低量幼茎的1.49倍。     

白纹伊蚊细胞色素P450 CYP6家族基因多样性的研究(英文)

根据已获得的白纹伊蚊CYP6家族某成员cDNA序列片段AEDR ,设计基因特异性引物 ,以白纹伊蚊总RNA为模板 ,进行cDNA末端快速扩增 ,扩增产物经T -A克隆、测序。结果显示 :通过 5’ RACE获得 1个非全长cDNA序列 (GZS331 ) ,其与CYP6N1、CYP6N2的同源性分别为 59 8%和 59 1 % ,与CYP6N3v1 -v3同源性最高 ,达 83 9% - 84 3% ;通过 3’ RACE获得 6个非全长cDNA序列 ,其中来自抗性株的GZG0 33序列与CYP6N3v1 -v3的同源性达 98 2 % - 99 1 % ,而其余 3’ RACE克隆与CYP6N3v1 -v3的同源性则达 84 3% - 85 6%。上述所有非全长cDNA序列均与哺乳动物CYP3A1以及夜蛾CYP9A1有较高的同源性 ,分别为 2 3% - 36 1 %和 2 7 6% - 34 1 %。用PC/GENE软件所绘制的系统树显示出与同源性分析相一致的结果。所得非全长cDNA序列上报国际P450命名委员会进行统一的命名 ,并对蚊虫中细胞色素P450基因多样性及其形成原因进行了分析     

杨树细胞色素P450类固醇单加氧酶(CYP90)基因的克隆与分析

拟南芥的CPD基因编码一种与植物油菜素内酯(brassinosteroids,BRs)生物合成有关的细胞色素P450类固醇单加氧酶(CYP90 )。为探讨油菜素内酯这类新型植物激素在多年生木本植物中生物合成及作用的分子机理,以拟南芥CPD基因的一个cDNA片段为探针,从一种杂交杨 (Populustremula×tremudelois)的cDNA文库中分离出一个长 1 442bp的cDNA片段,然后再以这个cDNA的 5′区为探针,从这种杂交杨的基因组文库中分离出一个长 1 900bp的基因组DNA(gDNA)片段。测序结果表明,这段cDNA的 5′区与这段gDNA的 3′区重合; 由这段cDNA和gDNA组成的读框编码一个由 476个氨基酸组成的分子量为 63kD的蛋白质。该蛋白与拟南芥CYP90的同源性为 78 32%,比后者仅长 4个氨基酸,在所有已知的功能结构域,其中包括与BR生物合成密切相关的类固醇结合位点,也具有较高的同源性,表明CPD基因在一年生的草本和多年生的木本植物之间具有很高的保守性。系统树分析还表明,CYP90蛋白与番茄和玉米的矮化基因产物、鱼的all trans retinoicacid4 hydroxy lase及微澡青菌(Synechocystissp. )的细胞色素P450在进化上有较密切的联系。