马铃薯GRF基因家族的鉴定和表达模式分析

生长调节因子(growth-regulating factor, GRF)家族基因编码植物特有的转录因子,在植物生长发育和胁迫响应等许多生物学过程中发挥重要调节作用。本研究利用生物信息学方法全面鉴定了马铃薯(Solanum tuberosum)GRF基因家族,并分析了其表达模式。在马铃薯基因组中共发现了12个GRF家族基因(StGRF1～StGRF12),其编码的蛋白均含有QLQ结构域和WRC结构域;StGRF基因分布在马铃薯的9条染色体上,染色体片段复制可能导致了该家族基因在马铃薯基因组中的扩张;系统进化分析显示,StGRF可以分为5组,同组的基因成员具有相似的基因结构,且其编码的蛋白具有相似的保守结构域分布;StGRF成员启动子区域存在丰富的激素和胁迫响应相关元件;表达模式分析显示,StGRF在马铃薯不同发育时期及各个组织中呈现出多样化的表达特征,这说明不同成员可能在马铃薯生长发育过程中发挥特异的调控作用。以上结果可为进一步探索StGRF的功能提供一定基础。     

葡萄AKR基因家族的鉴定和组织特异性表达分析

醛酮还原酶(aldo-keto reductase,AKR)是一类NADP-依赖型氧化还原酶,通过对葡萄AKR基因鉴定分析,旨在揭示葡萄AKR基因分子生物学功能和遗传调控机制.基于2020年最新组装的葡萄参考基因组数据,利用生物信息学对葡萄AKR基因进行理化性质、基因结构、Motif分析、顺式作用元件、亚细胞定位、二级...     

茶树GRF基因家族的全基因组鉴定及表达分析

生长调控因子(growth regulating factor,GRF)是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育过程中起重要调控作用。该研究利用生物信息学的方法,从茶树基因组中鉴定获得11个CsGRF转录因子家族成员,且均具有完整的特征结构域QLQ和WRC。CsGRF家族成员含有3~6个外显子,基于系统进化关系将CsGRF家族分为6组,且与葡萄及猕猴桃GRF家族的亲缘关系更为接近。不同组织转录组数据分析结果表明,该家族在生长活跃的茶树嫩梢部位高表达。上游启动子区域分析发现大量与植物发育、激素及胁迫响应密切相关的顺式作用元件。荧光定量检测发现,分别有10个和2个CsGRF成员在低温和干旱胁迫处理后呈现显著上调表达,其中CsGRF8和CsGRF11对2种非生物胁迫均有响应;并发现受ABA、MeJA和GA激素处理诱导分别有9个、3个和6个CsGRF基因的表达水平差异显著。研究表明,CsGRF基因家族在茶树生长发育过程及应激反应中起作用,推测CsGRF基因可能通过各种激素信号转导途径参与胁迫响应过程。     

锦鲤Hepcidin基因的克隆及其组织特异性表达分析

【目的】克隆锦鲤hepcidin全长cDNA序列(k-hepc),并获得此基因在鱼体内的表达模式。【方法】利用RT-PCR和RACE PCR的方法,从锦鲤肝脏中克隆锦鲤hepcidin的全长cDNA,进行序列测定和分析;锦鲤经肌肉注射维氏气单胞菌0、4、8、12、24和48 h后,分别取其肝、脾、肾、肠、脑、心、肌肉和鳃组织,采用实时荧光定量PCR的方法,以β-actin为内参基因,检测k-hepc基因的表达量。【结果】锦鲤抗菌肽(GenBank登录号KC795559)全长755 bp,编码序列276 bp,编码91个氨基酸,包括信号肽、原肽和成熟肽,成熟肽C端含有8个半胱氨酸,可形成4个分子内二硫键。与已报道的普通鲤鱼hepcidin氨基酸序列的一致性为93%,与其他鱼类hepcidin氨基酸序列的一致性为29%?93%。在本研究所检测的正常锦鲤的组织中,k-hepc均有表达,其中在肝组织中表达量最高,鳃组织中表达量最低。经维氏气单胞菌感染后,k-hepc在肝和心组织中的表达量明显增加,在其余组织中变化不显著。【结论】k-hepc编码的蛋白是Hepcidin家族的成员之一。锦鲤Hepcidin的表达主要受内在调节因素影响。     

团头鲂foxO基因家族的序列特征及表达分析

为了研究鱼类foxO(Forkhead box O)基因的功能, 基于组学测序及PCR扩增获得了团头鲂(Megalobrama amblycephala)foxO家族7个基因, foxO1a/b、foxO3a/b、foxO4和foxO6a/b的编码序列, 分别为1965、1892、1929、1959、1878、1803和2157 bp。SMART结构域分析显示该家族基因属于典型的FoxO家族蛋白, 具有保守的Forkhead、FOXO_KIX_bdg和 FOXO-TAD结构域。系统进化分析显示, 团头鲂FoxO与其他鲤科鱼类的同源基因具有较高的相似性。基于qPCR分析显示7个基因在所检测的9个组织中均有表达, 但在各组织间存在表达差异, 其中foxO4在血液中表达量最高, foxO6a在肝脏中表达量最高, 而foxO6b在脑中表达量最高。在胚胎早期发育过程中, foxO1a和foxO1b、foxO3a和foxO3b、foxO6a和foxO6b的表达模式类似; 而foxO4在发育早期, 除了体节出现期、眼色素沉淀晚期、体节生成期和受精后10d表达量高外, 其他时期表达量都比较低。经急性低氧处理后, 团头鲂foxO家族基因的表达水平在所检测的大部分组织中呈现显著上调趋势, 尤其是在肌肉组织中。基于JASPAR分析显示foxO家族基因都包含有Hif-1α结合位点, 利用双荧光素酶报告系统对foxO1b启动子进行了验证, 发现该基因受到Hif-1α调控。这些结果说明foxO基因可能通过Hif-1α介导的途径在团头鲂低氧应激中发挥重要作用。     

乳腺癌癌旁组织特异性表达基因分析

癌症研究中常用癌旁组织(normal tissues adjacent to the tumour, NAT)作对照,而癌旁组织与无肿瘤的正常组织的基因表达谱是有差异的。癌旁组织特异性表达基因的存在通常会干扰传统的转录图谱研究,然而目前关于癌旁与无肿瘤组织的基因表达谱差异的研究相对较少。本研究对14例乳腺癌患者的癌组织、癌旁组织和对侧正常乳腺组织样本进行高深度RNA测序和分析,发现癌旁组织相比对侧正常乳腺组织有102个差异表达基因。基因富集和蛋白-蛋白互作分析揭示这些差异表达基因显著富集在肿瘤坏死因子(tumour necrosis factor,TNF)和上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)等癌症相关的基因集中。通过比较癌旁组织与癌组织、癌旁组织与对侧正常乳腺组织的转录图谱,发现23个癌旁组织特异性高表达的基因,即癌旁特异性激活(tumour-adjacent specific activation, TASA)基因。这些基因显著富集在TNF基因集中,其中15个是新发现的基因。结果表明,TASA基因在乳腺癌癌旁组织中普遍存在,并且与免疫系统的TNF信号有关。癌旁中存在类肿瘤型表达模式的基因,这些基因可能与肿瘤形成有关,但是往往在肿瘤-癌旁成对研究中被遗漏。     

草鱼瘦素受体基因片段序列的克隆及其组织表达分析

根据斑马鱼、大西洋鲑和人等物种巴知的瘦素受体基因核苷酸保守区序列设计一对简并引物,通过RT-PCR法从草鱼肝胰脏中首次克隆获得草鱼瘦素受体基因的片段序列.该片段序列长713 bp,编码237个氨基酸,氨基酸序列分析表明草鱼瘦素受体基因片段氨基酸序列与其他物种的相似性在35％ -86％之间.通过邻接法(Neighbor Joining,NJ)构建系统进化树显示,鱼类的瘦素受体独立聚成一支,草鱼与金鱼、斑马鱼聚成一支,再与日本青鳉、黑点青鳉、红鳍东方鲀和大西洋鲑聚成一支.通过实时荧光定量PCR分析草鱼瘦素受体基因的组织差异表达,结果表明,草鱼瘦素受体基因在肝胰脏、肌肉、脑、心脏、脾和肠系膜脂肪组织中均有表达,其中在脾脏组织中表达量最多,显著高于其他组织(P＜0.05),其次是心脏、脑、肌肉和肠系膜脂肪组织,在肝胰脏组织中表达量最低,且显著低于其他组织(P＜0.05).     

彩鲫Ran基因全长cDNA的克隆及其组织表达特异性分析

根据Ran的保守区序列设计简并引物,结合SMART、cDNA合成及RACE-PCR技术,克隆到彩鲫(Carassius auratus color variety)的Ran基因的cDNA全长,其编码区全长为648bp,编码215个氨基酸。采用BIAST程序在NCBI数据库中对其进行同源基因搜索,结果表明,其推测的编码氨基酸序列与斑马鱼和鲑鱼的Ran基因编码的氨基酸序列的同源性分别高达98％和97％。还对其编码区全长序列进行了原核表达,以经纯化的表达蛋白免疫家兔,制备出了具有较高特异性的多克隆抗体。采用Western blotting进行的组织特异性分析表明,Ran蛋白在卵巢、精巢和肾中表达,在心、脑、肝、脾和肌肉中不表达。本工作为采用免疫耗竭法、免疫共沉淀、体外系统模拟等方法进一步研究鱼类．Ran基因的生理功能及分离鉴定其结合蛋白提供了良好基础。     

锦鲤Hepcidin基因的克隆及其组织特异性表达分析（英文）

【目的】克隆锦鲤Hepcidin全长c DNA序列(k-hepc),并获得此基因在鱼体内的表达模式。【方法】利用RT-PCR和RACE PCR的方法,从锦鲤肝脏中克隆锦鲤Hepcidin的全长c DNA,进行序列测定和分析;锦鲤经肌肉注射维氏气单胞菌0、4、8、12、24和48 h后,分别取其肝、脾、肾、肠、脑、心、肌肉和鳃组织,采用实时荧光定量PCR的方法,以β-actin为内参基因,检测k-hepc基因的表达量。【结果】锦鲤抗菌肽(Gen Bank登录号KC795559)全长755 bp,编码序列276 bp,编码91个氨基酸,包括信号肽、原肽和成熟肽,成熟肽C端含有8个半胱氨酸,可形成4个分子内二硫键。与已报道的普通鲤鱼Hepcidin氨基酸序列的一致性为93%,与其他鱼类Hepcidin氨基酸序列的一致性为29%-93%。在本研究所检测的正常锦鲤的组织中,k-hepc均有表达,其中在肝组织中表达量最高,鳃组织中表达量最低。经维氏气单胞菌感染后,k-hepc在肝和心组织中的表达量明显增加,在其余组织中变化不显著。【结论】k-hepc编码的蛋白是Hepcidin家族的成员之一。锦鲤Hepcidin的表达主要受内在调节因素影响。     

金黄地鼠PrP基因组织特异性表达的研究

金黄地鼠是研究动物传染性海绵状脑病的理想模型动物之一,我们利用实时荧光定量RT-PCR技术,构建标准重组质粒制备标准曲线,对中枢神经系统的4个不同部位及外周6个组织提取总RNA,反转录后进行PrP基因表达的定量.结果发现,脑的四个检测部位都呈现高的表达量;在外周器官中,淋巴结的表达量和全脑相当,脾脏、心脏、肝脏和肺脏呈现中等程度的表达,肾脏的表达量最低.本研究的结果对于探讨朊蛋白的基本功能和不同组织在传染性海绵状病理发生中的作用,提供了基础数据.     

金黄地鼠PrP基因组织特异性表达的研究

金黄地鼠是研究动物传染性海绵状脑病的理想模型动物之一,我们利用实时荧光定量RT-PCR技术,构建标准重组质粒制备标准曲线,对中枢神经系统的4个不同部位及外周6个组织提取总RNA,反转录后进行PrP基因表达的定量.结果发现,脑的四个检测部位都呈现高的表达量;在外周器官中,淋巴结的表达量和全脑相当,脾脏、心脏、肝脏和肺脏呈现中等程度的表达,肾脏的表达量最低.本研究的结果对于探讨朊蛋白的基本功能和不同组织在传染性海绵状病理发生中的作用,提供了基础数据.     

鲤鱼硒蛋白W基因的克隆、序列分析及其组织表达

硒蛋白是一类含有硒代半胱氨酸(Selenocysteine,Sec)的蛋白质,具有抗氧化和免疫调节等多种生物学功能。尽管目前已知硒对鱼类生长发育、抗氧化和免疫等方面有着重要的作用,但是有关鱼类硒蛋白的研究还不全面,特别是对鱼类硒蛋白W(Selenoprotein W,Sel W)的结构和功能还知之甚少。为了深入研究鱼类硒蛋白的结构特征和生理作用,本文利用RT-PCR和RACE技术从肝胰脏中克隆获得了鲤鱼Cyprinus carpio Sel W的c DNA全长序列(cc Sel W)。cc Sel W c DNA全长704 bp,含有261 bp的开放阅读框,编码86个氨基酸。预测的cc Sel W分子量为9.5 k D,在其N-端含有特征序列C-X-X-U基序,且第13位氨基酸为13Sec。在cc Sel W c DNA 3'-UTR区域含有一个89 bp的Sec插入序列(Sec-insertion sequence,SECIS),形成经典的AUGA-AA-GA型SECIS。由于在其SECIS二级结构的顶环上有一个额外的小茎-环结构,所以鲤鱼SECIS属于Ⅱ型SECIS结构。cc Sel W与斑马鱼Danio rerio和热带爪蟾Xenopus tropicalis的同源性最高,均为84.7%,与其他物种的同源性在54%~60%之间。系统发育树结果显示,cc Sel W和斑马鱼、两栖类位于同一分支上。RT-PCR结果显示,cc Sel W mRNA在所检测的11个组织中均有表达,其中以精巢中的表达量为最高,下丘脑和肠中表达量次之,其余组织中表达量大致相当,低于精巢、下丘脑和肠。这些结果丰富了鱼类Sel W的研究内容,为进一步研究其结构和功能奠定了基础。     

毛白杨COMT基因cDNA的克隆、序列与特异性表达分析

Ｌｉｇｎｉｎｉｓａｎａｂｕｎｄａｎｔｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｎｌｙｓｅｃｏｎｄｔｏｔｈｅｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ,ａｓａｃｅｌｌｗａｌｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆａｌｌｖａｓｃｕｌａｒｐｌａｎｔｓｉｎｂｉｏｓｐｈｅｒｅ .Ｄｅｓｐｉｔｅｉｔｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓｉｇ ｎｉｆｉｃａｎｃｅｉｎｐｌａｎｔｓ ,ｌｉｇｎｉｎｉｓａｎｕｎｄｅｓｉｒａｂｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐａｐｅｒｐｕｌｐｉｎｇ ,ａｎｄｉｔｈａｓｎｅｇａｔｉｖｅｉｍｐａｃｔｏ…     

毛白杨COMT基因cDNA的克隆、序列与特异性表达分析

The cDNA fragment encoding caffeic acid 3-O-methyltransferase(COMT) in Chinese white poplar (Populus tomentosa Carr.) was isolated and cloned by RT-PCR technique. The size of the cDNA fragment is 1 080 bp, which almost covers the whole cDNA-encoding region. Authors’ cDNA fragment in P. tomentosa shares 98.7% homology with the reported corresponding cDNA in the P. tremuloids at nucleotide level, 99.4% homology at amino acid level, respectively. The analysis of Northern dot hybridization showed that COMT is expressed specifically in the developing secondary xylem of stem during the season of xylem differentiation, which means the linkage between the gene expression for a monolignol biosynthetic enzyme and seasonal regulation of xylem development in woody plant.     

金针菇淀粉酶家族基因鉴定及其表达特性分析

本研究对金针菇淀粉酶家族基因进行了信息分析,并选用金针菇双核菌株H1123作为实验材料,分析了菌丝生长过程中淀粉酶活性和淀粉酶基因表达特性之间的关系。结果表明,金针菇淀粉酶家族包含6个α淀粉酶和1个γ淀粉酶。7个淀粉酶基因的表达量均在菌丝接种后第10天出现峰值,并与胞外淀粉酶活性呈同步变化,说明基质中淀粉的分解和利用是淀粉酶家族各成员之间相互协调的结果。其中α-Amy-1、α-Amy-4、α-Amy-5的上调幅度最大,为淀粉降解和代谢过程的主效基因。值得注意的是胞内淀粉酶基因α-Amy-1在第10天时达到约90倍的上调表达水平。我们推测：金针菇胞外淀粉酶将淀粉分解为小分子单糖的同时,其胞内淀粉酶也参与了这些糖类的吸收和运输过程。     

猪I-FABP基因的分子克隆与组织特异性表达分析

小肠型脂肪酸结合蛋白对长链脂肪酸具有高度的亲和力,参与脂肪酸的吸收和细胞内转运。利用cDNA末端快速扩增（RACE）技术并结合同源克隆策略,克隆到了编码猪小肠型脂肪酸结合蛋白基因（I-FABP）的全长cDNA序列（GenBank接受号：AY960624）,并对系统发育关系等进行了生物信息学分析。猪I-FABP基因的cDNA序列全长614 bp,其中包括399bp的开放式读码框（ORF）,43bp的5’末端非编码区（5’URT）和172bp的3’末端非编码区（3’URT）,编码132个氨基酸残基蛋白,在氨基酸水半上与其他物种的I-FABP具有高度的同源性。以邻接法（Neigbor-Joining,NJ）所构建的系统发育关系表明,猪I-FABP与其他物种的,I-FABP属于同一类群,且与人的遗传距离最近。Northern杂交和半定量RT—PCR分析发现,猪I-FABP在猪体组织中出现约620bp大小的转录本,且在猪体组织中广泛存在,但在小肠组织中表达量最为丰富。     

拟南芥GHMP基因家族成员的组织表达及生物信息学分析

利用生物信息学方法获得拟南芥全基因组中12个GHMP基因家族成员。通过实时定量PCR技术研究这12个基因在不同组织中的表达,结果显示它们具有组织表达特异性。构建了拟南芥中GHMP基因家族成员的系统进化树。启动子区调控元件分析表明,大多数GHMP成员包含有光响应、生物钟及其它逆境胁迫响应的相关元件,预测这些GHMP基因家族成员可能参与了植物的光信号、生物钟及相关的逆境胁迫信号转导途径。     

家蚕组织蛋白酶D基因的克隆、序列分析及其表达谱研究

组织蛋白酶D (cathepsin D,CtD)是溶酶体内天冬氨酸内切蛋白酶,参与机体多种生理病理过程,尤其在昆虫的发育变态过程中起着重要作用。利用NCBI上登录的组织蛋白酶D基因核酸序列和家蚕Bombyx mori表达序列标签（expressed sequence tags, EST）数据库,进行电子克隆获得家蚕组织蛋白酶D (BmCtD) 基因的全长cDNA (DQ010007)。该cDNA大小为1 543 bp,其中ORF长1 152 bp,同源性分析表明BmCtD与其他物种的CtD具有较高的相似性。BmCtD的mRNA存在选择性拼接,另外一种mRNA形式命名为BmCtDⅠ。RT-PCR实验表明该基因在本实验所调查的家蚕不同发育时期和组织中都有表达。     

桔小实蝇V-ATPase G亚基基因的克隆及组织表达特异性分析

空泡型ATP酶（vacuolar-type H⁺-ATPase, V-ATPase）作为质子泵几乎在所有的真核生物细胞中发挥重要作用。本研究利用RT-PCR和RACE技术获得了桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)V-ATPase G亚基序列全长, 命名为BdorATPG。测序结果表明, BdorATPG阅读框全长354 bp, 编码117个氨基酸。氨基酸序列比对表明, BdorATPG的N端序列与其他物种的ATPG亚基对应区域具有较高的序列一致性。BdorATPG与拟暗果蝇Drosophila pseudoobscura ATPG亚基的氨基酸序列一致性最高, 为88.9%。三维结构模建结果表明, BdorATPG N端（第1~59位氨基酸）序列为α-螺旋结构, 亲水性和疏水性氨基酸在螺旋两侧呈对称分布。BdorATPG在不同组织中的荧光定量PCR分析表明, BdorATPG在各组织中都有表达, 其中在触角中的表达量最高; 在雄虫生殖节中的表达量是雌虫中的6.04倍。结果提示BdorATPG可能在雄虫生殖生理过程中发挥重要作用。     

木薯Mlo基因家族成员的鉴定及其序列特征分析

M／o基因家族是植物重要的抗病基因。本文通过系统分析木薯基因组数据库,从中共鉴定出21个M／o成员,其中20个具有完整序列,1个只有部分序列。对其中20个具有完整序列的基因与其他物种的Mlo基因进行聚类关系分析,结果显示,可将木薯Mlo基因家族分为6类（I～VI）,其中4类都包括有来自拟南芥的Mlo基因,第vI类只包括2个木薯Mlo基因,可能是木薯中特有的一类Mlo;6个木薯Mlo与已知的抗病Mlo基因分别聚在第1V和第V类,这6个基因可能是木薯基因组中具有抗病功能的Mlo。对所有的木薯Mlo蛋白进行结构分析发现,除了MeMl020外,其他蛋白均具有6～8个跨膜结构,其中3个蛋白具有N端信号肽。