蓝狐-卫星DNA的克隆及序列分析

利用限制性内切酶酶切蓝狐基因组, 经琼脂糖凝胶电泳, 对特异性亮带进行克隆、测序及序列分析。结果获得42个卫星DNA序列, 该卫星DNA单体大小为737 bp, G+C含量为51.9%, 单体之间同源性为91%~97%; 每个单体由3个约245 bp的亚重复串联构成, 亚重复之间的同源性为49%~55%; 在物种进化过程中, 该卫星DNA有G+C含量逐渐降低而A+T含量逐渐上升的趋势; 该卫星DNA为犬科动物种属所特有, 与犬着丝粒相关卫星DNA为同类卫星DNA, 同源性为74%, 命名为α-卫星DNA。     

一株污水源多重耐药大肠杆菌的耐药性检测及全基因组测序分析

【背景】水体环境分布广、流动性强,是耐药菌和耐药基因传播的主要媒介。【目的】了解北方污水厂大肠杆菌携带的耐药基因及可移动遗传元件情况。【方法】从北方污水厂筛选出一株多重耐药大肠杆菌,通过药敏试验进行耐药性检验,采用96孔板法测定菌株的最小抑菌浓度,利用酶标仪探究亚抑菌浓度抗生素对菌株生长的影响,并对菌株进行全基因组测序,对其携带的耐药基因及可移动遗传元件进行预测。【结果】大肠杆菌WEC对四环素、环丙沙星、诺氟沙星和红霉素具有耐药性,亚抑菌浓度的四环素、环丙沙星和诺氟沙星能够延缓或抑制菌株的生长。WEC菌株的基因组中包含一条大小为4 782 114 bp的环状染色体和2个大小分别为60 306 bp (pWEC-1)和92 065 bp (pWEC-2)的环状质粒。菌株共携带129个耐药基因,其中128个位于染色体上,在染色体上预测到原噬菌体、基因岛及插入序列的存在,部分可移动遗传元件携带有耐药基因。质粒pWEC-1中无耐药基因,pWEC-2含有1个耐药基因,在质粒基因组中预测到原噬菌体和插入序列。【结论】污水源大肠杆菌WEC是一株多重耐药菌株,其基因组中携带耐药基因和多种可移动遗传元件...     

副格氏乳杆菌IMAU FB017的遗传背景和益生相关基因分析

【目的】副格氏乳杆菌(Lactobacillus paragasseri)作为格式乳杆菌(Lactobacillus gasseri)的近源物种,是肠道、生殖道重要菌种之一。本研究团队前期发现L. paragasseri IMAU FB017具有良好的胃酸和胆盐耐受性,拟从基因组水平解析IMAU FB017的遗传背景和功能基因特征,并挖掘潜在益生特性基因,为其开发利用奠定遗传学基础。【方法】采用Nanopore和Illumina两种测序技术完成了IMAUFB017全基因组测序及完成图组装,并结合NCBI已公开的18株L.paragasseri基因组序列进行比较基因组学分析。利用Roary软件识别核心基因集与泛基因集;采用Rapid Annotation using Subsystem Technology (RAST)网站对基因组进行功能注释,以探究IMAU FB017基因组特征。【结果】结果显示IMAU FB017基因组包含1条环状染色体和1个质粒,其中环状染色体大小为1 880 023 bp,GC含量为34.90%,包含1 851个蛋白质编码区(protein-coding seq...     

黄藤染色体核型及基因组大小分析

为探究黄藤(Daemonoropsjenkinsiana)染色体核型和基因组的大小,采用体细胞染色体常规制片法与显微摄影技术相结合的方法,对黄藤染色体进行了核型分析,同时以番茄(Lycopersicon esculentum)为内标,应用流式细胞术对黄藤叶片基因组大小、DNA含量和DNA倍性进行了测定。结果表明,黄藤茎尖是理想的染色体制片材料;黄藤的染色体数为2n=24,核型公式为K(2n)=1M+17m+5sm+1st,核型类型为2C;核型不对称系数61.20%;黄藤的DNA含量为1.57 pg,基因组大小为1 539.53 Mb,黄藤的DNA倍性为二倍体(2n)。这是首次报道黄藤的核型和基因组大小,为深入开展黄藤属及其近缘属植物的核型和基因组比较分析提供了参考依据。     

青枯菌致病性与基因组之间的关系

青枯菌是引起植物毁灭性青枯病的病原菌。青枯菌基因组约5.8Mb,具有高(G C)含量和约5120个可能的编码基因。该菌基因组由3.7Mb的染色体和2.1Mb的大质粒所组成,其独特的基因组构成与Ⅲ型分泌系统等主要的致病因子密切相关。综述了青枯菌的致病性与其基因组之间关系的新近研究进展。     

霍乱弧菌噬菌体VP2基因组序列的测定与分析

测定并分析了霍乱弧菌噬菌体VP2基因组序列,为VP2生物学特性和功能研究提供分子遗传学基础。为此构建了VP2DNA随机文库,鸟枪法(shot-gun)测定其全基因组序列。测序结果用软件Phrad-Prap拼接成最小重叠群(contig),引物步移法测定contigs问的缝隙(gap)序列,拼接后获得VP2全基因组序列。利用生物信息学技术分析’VP2基因组,最后对VP2和相关噬菌体做DNA聚合酶(DNA pol)基因的进化树分析。结果：VP2属短尾噬菌体科,基因组全长39853bp,为环状双链DNA,G C含量为50．56％,较高于霍乱弧菌测序菌株N16961基因组G C含量;VP2的基因组有碱基使用偏性;预测和注释了45个开放读码框(ORF),分析了DNA复制基因、衣壳蛋白和DNA包装基因、侵染相关基因。DNA pol进化树比较结果,VP2与链球菌噬菌体Cp-1和芽孢杆菌噬菌体GA-1分为一群。根据对VP2基因组序列的测定和分析预测了VP2的ORF,并分析了其中的功能基因,推测VP2在进化关系上属于噬菌体phi29样噬菌体。     

羚牛线粒体基因组全序列测定与分析

利用长距离PCR扩增法对秦岭羚牛线粒体基因组进行测序、拼接、注释并对基因组特点和羚牛系统发育进行分析。结果表明,羚牛线粒体基因组全长为16662 bp,GenBank序列号:KU361169。该基因由13个蛋白编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因和1个非编码控制区组成。基因组核苷酸组成为A:33.9%,T:27.0%,C:26.3%,G:12.8%,(A+T)含量(60.9%)高于(G+C)含量(39.1%),有一定的碱基偏好。ND2、ND3、ND5基因起始密码子为ATA,其余10个蛋白质编码基因起始密码子为ATG。ND2、ND3、ND4、COⅢ基因为不完全终止密码子T,其余蛋白质基因为完全终止密码子TAA和AGA。预测了22个t RNA二级结构,共有38处错配,以GU错配为主。基于14种有蹄类动物线粒体基因组构建的系统发生树,表明羚牛与山羊亲缘关系最近,应归为羊亚科。     

流感嗜血杆菌的基因组学研究进展

流感嗜血杆菌Rd型是第一个被测序的细菌.其基因组大小为1830137bp,A含量为31%,C为19%,G为19%,T为31%,GC含量为38%,TIGR确认了1473个具有重要功能的基因.基因组序列中包含有复制子、核糖体启动子、毒力基因、DNA转运系统、调节子等结构.流感嗜血杆菌的基因组研究必将对寻找疾病相关基因和抗原基因,筛选药物作用靶位,研制特异的诊断试剂、药物和疫苗具有十分重要的科学意义.对流感嗜血杆菌的基因组学研究进展进行了综述.     

动物线粒体基因组变异研究进展

动物mtDNA大多是共价闭合的环状双链分子,一般由2个非编码区和37个编码基因组成,不同动物线粒体基因组大小变异明显.孑遗疟虫(Plasmodium reichenowi)的线粒体基因组最小,仅为5966bp;领鞭毛虫(Monosiga brevicollis)的最大,达76568bp.动物线粒体基因组大小变异的原因主要有:控制区串联重复元件的变异;基因重复;基因重叠与基因间隔区大小的差异;基因缺失和增加.     

鳙的线粒体基因组核苷酸全序列分析

对采集自我国长江的鳙的线粒体DNA全序列进行了测定.结果表明,鳙的线粒体DNA全长为166221 bp,其碱基因组成为A=31.6%;C=27.1%;G=16.0%;T=25.3%,A+T含量为56.9%.鳙线粒体基因组的排列、结构和组成与其它鲤科鱼类相似,包括37个基因,即13个蛋白质编码基因,2个rRNA基因,22个tRNA基因和一个非编码控制区(D-loop).在13个蛋白编码基因中,除ND6由轻链编码外,其余12个基因均由重链编码.COI基因的起始密码子为GTG,而其它12个蛋白编码基因的起始密码子均为ATG.     

利用不同G+C含量细菌基因组评估细菌ncRNA基因预测工具

【目的】为识别已完成全测序细菌基因组中的ncRNA基因,对3个常用ncRNA预测工具s RNAPredict、PORTRAIT和s RNAscanner进行评估。【方法】选择了细菌ncRNA数据库BSRD收录的含有已知ncRNA基因数目大于30的9个细菌基因组,并按基因组G+C含量进行分类,比较s RNAPredict和PORTRAIT工具的预测准确性。提取不同G+C含量基因组中ncRNA基因转录起始和终止区的序列特征,对s RNAscanner预测结果进行评估。【结果】s RNAPredict对细菌ncRNA基因的预测特异性和阳性检出率均高于PORTRAIT,而敏感性则较差;两种工具预测效果均随基因组G+C含量不同而产生明显变化。在不同G+C含量的细菌基因组中,ncRNA基因启动子和终止子区域的序列特征有明显差异。利用这些序列特征能提高s RNAscanner预测ncRNA基因的平均水平。【结论】3种ncRNA基因工具预测效果随基因组G+C含量变化而不同。不同G+C含量基因组中ncRNA基因的转录起始和终止区特征可作为ncRNA基因预测的重要参数之一。     

酪丁酸梭菌代谢工程菌的构建及其发酵特性

酪丁酸梭菌Clostridium tyrobutyricum可以利用葡萄糖、木糖、纤维二糖、阿拉伯糖等多种底物进行产酸发酵,主要发酵产物为丁酸和乙酸,是一种适合于木质纤维素同步糖化发酵生产丁酸的菌种。将酪丁酸梭菌乙酸发酵关键基因取代为丁酸发酵关键基因来构建突变株,可使突变株丁酸发酵量增多,乙酸发酵量减少。分别获得来源于丙酮丁醇梭菌的丁酸代谢关键酶基因——乙酰乙酰辅酶A转移酶基因(thl)、来源于酪丁酸梭菌本身的乙酸代谢关键酶基因片段——磷酸转乙酰基酶基因片段(pta)和来源于质粒pIMP1的红霉素抗性基因(em)。将它们与质粒pUC19相连构建为非复制性质粒pUC19-EPT。通过电转化将其导入酪丁酸梭菌中。利用红霉素抗性平板筛选获得转化子,通过PCR验证发现,获得的突变株染色体上pta被thl替换。在以葡萄糖为底物的发酵中,突变株丁酸得率为0.47,较野生型增大了34%,乙酸得率为0.05,较野生型下降了29%。     

丁酸梭菌1，3-丙二醇氧化还原酶基因dhaT的克隆及在大肠杆菌中的表达

以丁酸梭菌（Clostridium butyricum）基因组DNA为模板,利用PCR技术扩增得到1,3-丙二醇氧化还原酶基因dhaT,将它连接到pMD18一T载体上,得到重组质粒pMD—dhaT,对此重组质粒进行序列测定,对其DNA序列分析表明,dhaT基因全长为1 158bp。将dhaT基因插入表达载体pSE-380中,构建成重组子pSE—dhaT,并在大肠杆菌JMl09中进行诱导表达。研究表明,以1,3-丙二醇为底物时,基因工程菌在37℃下,以1．0mmol／L IPTG诱导14h,酶活力达到16．28U／mL,比原始菌株提高5、6倍。     

长春花钙调素基因克隆及其假基因的识别

以长春花[Catharanthus roseus(L.)G.Don]叶片cDNA和基因组DNA为模板,利用PCR技术扩增得到了长春花钙调素基因447 bp的全长编码cDNA序列和2个大小不同的DNA片段.序列分析表明,DNA长片段全长1 551 bp,由2个外显子和1个内含子构成,为长春花钙调素基因编码区DNA片段;DNA小片段全长447 bp,与447 bp的长春花钙调素基因cDNA核苷酸一致性高达87%,有56个碱基的差异,其中位于226 bp处的碱基A突变为T,即由AAG突变为终止密码子TAG使翻译提前终止.推测此447 bp的DNA小片段可能为长春花钙调素基因的假基因,命名为CCaMP1.     

一株同时携带optrA和cfrC基因的猪源多重耐药结肠弯曲菌的全基因组测序

【背景】弯曲菌(Campylobacter)是一种世界范围内能引起胃肠炎的最常见食源性病原菌,对临床上重要的抗菌药物耐药越来越严重,对食品安全和公共健康造成重大威胁。【目的】研究一株同时携带optr A和cfr C基因的猪源结肠弯曲菌(Campylobactercoli)耐药表型和耐药基因,同时对该菌全基因组特征、毒力基因分布情况以及optr A和cfr C基因环境进行分析。【方法】采用琼脂平板稀释法进行最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)测定,并且对该菌进行全基因组测序。【结果】该菌株对四环素、克林霉素、阿奇霉素、氟苯尼考和利奈唑胺呈现高度耐药,对环丙沙星和庆大霉素敏感。全基因组测序得到一条大小为1 436 486 bp的环状DNA (GC含量为31.63%),携带四大类抗生素中共计12种耐药基因,均定位于染色体上,其中氨基糖苷类耐药基因数量最多。此外,携带包含黏附、侵袭和移动等相关毒力基因83个,其中与移动相关的毒力基因数量最多。对4个基因岛分析发现,基因岛GIs002和GIs003中含有耐药基因序列,cfr C位于基因岛GIs...     

森林草莓全基因组MADS-box转录因子基因的鉴定及凤梨草莓果实FaMADS1基因克隆

本文利用生物信息学方法对森林草莓（Fragaria vesca）基因组数据库中MADS-box基因的数量、结构类型、序列特征及染色体定位进行分析。结果表明,获得70个含SRF-TF结构域的森林草莓Fv MADS基因,DNA长度289~14 596 bp,编码66~1 437个氨基酸残基,有21个Fv MADS没有内含子,在7条染色体上呈不均匀分布;68个Fv MADS蛋白序列含有保守基序Motif 1,最佳匹配序列为＂RQVTFSKRRNGLLKKAYELSVLCDAEVALIIFSSRGKLYEF＂。另外,从栽培品种‘丰香’草莓果实中克隆了Fa MADS1基因,该基因属于MADS-box基因家族,c DNA全长1 167 bp,编码区750 bp,推导编码249个氨基酸,具有MADS结构域和K-box结构域。     

牛血液中一株新型环状病毒的分离与全基因组序列分析

我们从广西壮族自治区哨兵动物牛上采集的血液样本中分离到一株病毒,暂将其命名为广西环状病毒(毒株号:V172/GX/2015)。病毒接种C6/36细胞后可产生明显的细胞病变,表现为细胞聚集、皱缩与脱落。高分辨率琼脂糖凝胶电泳显示,病毒基因组由10节段的双链RNA组成,在凝胶上呈现"3-4-3"的带型特征。通过全长cDNA扩增与高通量测序方法获取V172/GX/2015毒株的全基因组序列。病毒基因组大小为19 889bp,基因节段的大小在3 996bp(Seg-1)至829bp(Seg-10)之间,可编码VP1至VP7等7种结构蛋白以及NS1至NS3等3种非结构蛋白。对环状病毒属保守的VP1、VP3(T2)与VP7(T13)蛋白氨基酸序列分析与系统发育树分析显示,V172/GX/2015与蚊传播环状病毒Yunnan orbivirus、Peruvian horse sickness virus以及Mobuck virus具有较近的亲缘关系,氨基酸序列相似度在31.4%至69.9%之间;V172/GX/2015在系统发育树上形成了一个独立于其它环状病毒的进化分支。本研究首次报道了一种新型环状病毒在牛上的分离与全基因组序列,研究结果将进一步丰富我们对环状病毒属病毒的认知,为开展新型环状病毒的流行病学调查与致病性研究提供基础。     

异刺草螽线粒体基因组序列分析

本研究采用高通量测序技术对异刺草螽的基因组进行测序,并组装得到了完整的线粒体基因组序列。结果显示:异刺草螽线粒体基因组序列全长16 038 bp,包含13个蛋白质编码基因、22个t RNA基因、2个r RNA基因和1个控制区。异刺草螽线粒体基因组的总碱基组成如下:A为37.3%、C为15.4%、G为10.3%、T为36.9%,A+T含量较高,为74.2%。异刺草螽线粒体基因的排列与祖先序列相同,该线粒体基因组序列为直翅目螽斯科的系统发生和进化研究提供了重要的分子基础。     

一株源自孔雀的新型支原体的鉴定及其致病性和基因组分析

【背景】Mycoplasma gallinaceum (MGC)是禽源支原体的一种,仅在南非、英国等地发生,我国鲜有报道。【目的】从患呼吸道病的孔雀气管中分离到一株支原体,命名为Peacock20181011,确定其分类、致病性和基因组特征。【方法】利用微生物学常规方法,结合分子生物学检测和基因组序列,对其进行鉴定;通过对Special pathogenic free(SPF)鸡、鸡胚的致病性研究和最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)测定,确定其致病性和药敏性。【结果】通过对分离菌的培养、纯化、形态学和染色观察,结合生化试验和16SrRNA基因测序证实,该菌为一株新的MGC,与模式菌株NCTC10183的16S rRNA基因相似性高达99.86%,系统发育树显示该菌与MGC属同一分支;人工感染实验表明该菌对SPF鸡无致病性,但可造成SPF鸡胚发育迟缓,爪部蜷缩;MIC结果显示该菌对单硫酸卡那霉素和氟苯尼考等敏感。基因组序列表明,该菌基因组长度为1 183 913 bp,(G+C)mol%含量为28.7%,含有898个Coding sequences (CDS),拥有4个拷贝的16S rRNA基因和6个质粒,预测有20个毒力因子基因和2个耐药基因。【结论】明确了MGC在我国的存在,丰富了中国禽源支原体的种类,为支原体病的防控提供了依据。     

ZFX基因同源序列在黄鳝基因组中的检出及其染色体定位

以大熊猫锌指蛋白基因Zfx为探针 ,在黄鳝基因组DNA中检测到一条长约 9 5kb的杂交带。依据哺乳类和爬行类动物锌指蛋白基因 (ZFX/Zfc)编码第 7～ 13个锌指结构的DNA序列保守性设计引物 ,在黄鳝基因组DNA中仅扩增到一条 5 12bp的DNA片段。将此片段克隆至载体 pBS中 ,从雌性、雄性个体中分别挑选 4个含有插入片段的白色克隆进行测序。测序结果表明 ,这些克隆中插入片段的核苷酸序列一致。该DNA片段在核苷酸水平上与人类ZFX和ZFY分别具有 88%和 87%同源性 ,但其与美洲鳄鱼Zfc的同源性可达 90 % ,而在氨基酸水平上则分别存在 95 9%、95 9%和 93 5 %的同源性 (170个氨基酸 )。该基因命名为黄鳝锌指蛋白基因Zfa ,并运用FISH将其定位于黄鳝 1号染色体 ,距离着丝粒的相对位置为 6 0 1± 0 38。通过进一步研究证明 ,黄鳝 1号染色体上存在有真兽类哺乳动物X染色质同源的保守片段 ,该保守片段有可能就是哺乳动物X染色体起源和进化的原始物质基础之一。应用哺乳动物X染色体连锁的其他基因在鱼类开展染色体比较定位研究 ,将有望促进脊椎动物性染色体进化的深入研究