猪圆环病毒2型ORF2基因序列分析及真核表达载体的构建

根据GenBank中猪圆环病毒2型(PCV-2)ORF2基因序列,设计一对引物,应用PCR从疑患断奶仔猪多系统消耗综合症(PMWS)的死亡仔猪组织病料中扩增出ORF2全基因(702bp).将此片段克隆入pGEM-T easy载体,筛选获得重组质粒pTORF2,并对此质粒中的插入序列进行了测序分析,结果表明本试验克隆的ORF2与美国PCV-2分离株AF264039的核苷酸及氨基酸序列同源性均达到100%,与其他PCV-2毒株同源性分别为92.3%～98 6%和92.3%～96.6%.重组质粒pTORF2经BamH I、EcoR V双酶切,回收ORF2基因,转移入真核表达载体pSec-Tag2/HygroB的相应酶切位点之间,构建成重组质粒pSecTagORF2.此重组表达载体的构建成功为进一步研究ORF2编码蛋白的生物学活性及建立PCV诊断试剂盒打下基础.     

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。     

猪圆环病毒2型ORF2编码基因真核表达载体的构建及表达

根据GenBank中猪圆环病毒2型(PCV-2)ORF2基因序列,设计了1对引物,应用PCR从含有PCV-2的PK-15细胞中扩增出ORF2基因,将其克隆入pSecTag2载体中,构建了pSecORF2载体.又设计一条含信号肽序列的上游引物,以pSecORF2为模板,扩增出含信号肽序列的ORF2基因,将其克隆到plREShyg载体上,构建了plRESiORF2真核表达载体.然后通过磷酸钙共沉淀法转染CHO细胞,进行表达.间接免疫荧光实验(IFA)成功检测到plRESiORF2在CHO细胞中的表达.这为进一步研究ORF2编码蛋白的生物学活性及建立PCV诊断试剂盒打下基础.     

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 cytokine signaling -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822 bp,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。     

猪圆环病毒2型ORF2编码基因真核表达载体的构建及表达

根据GenBank中猪圆环病毒2型(PCV-2)ORF2基因序列,设计了1对引物,应用PCR从含有PCV-2的PK-15细胞中扩增出ORF2基因,将其克隆入pSecTag2载体中,构建了pSecORF2载体。又设计一条含信号肽序列的上游引物,以pSecORF2为模板,扩增出含信号肽序列的ORF2基因,将其克隆到pIREShyg载体上,构建了pIRESiORF2真核表达载体。然后通过磷酸钙共沉淀法转染CHO细胞,进行表达。间接免疫荧光实验(IFA)成功检测到pIRESiORF2在CHO细胞中的表达。这为进一步研究ORF2编码蛋白的生物学活性及建立PCV诊断试剂盒打下基础。     

猪Ⅱ型圆环病毒豫A株的全基因组克隆与序列分析

参照国外发表的猪Ⅱ型圆环病毒(porcine circovirus type 2,PCV-2)全基因组序列,设计一对PCV-2特异性引物,用该室分离的PCV-2豫A株感染PK-15细胞,从中提取PCV-2复制型基因组DNA,并以之为模板进行PCR扩增.回收PCR产物,构建重组测序质粒T-PCV-2.测序结果表明,猪Ⅱ型圆环病毒豫A株的全基因组为1767bp,与GenBank收录的PCV-2国外分离株核苷酸的同源性可高达97%.序列分析表明,复制型豫A株的基因组包含10个读码框架,其中ORF1、ORF2是其两个最主要的读码框架,分别编码314、234个氨基酸.豫A株和PCV-1间的ORF1、ORF2的氨基酸序列同源性分别为85%、66%,与其它PCV-2毒株间的ORF1氨基酸同源性均在98%以上,而ORF2的氨基酸同源性为92%～97%.     

慢性蜜蜂麻痹病毒Ch1株的编码区测序及其序列的分析

对中国分离株慢性蜜蜂麻痹病毒(Chronic bee paralysis virus,CBPV)Ch1编码区全基因序列进行克隆、测序、分析。利用RT-PCR方法和生物信息学软件,对本实验室分离到的Ch1株CBPV编码区的基因序列进行克隆,测序,与GenBank收录的CBPV毒株进行同源性比较,并以RdRp为靶基因构建了遗传进化树。结果显示,CBPV Ch1株的编码区由RNA1(GenBank No.KU950353)和RNA2(GenBank No.KU950354)两部分构成,全长5 979个核苷酸。其中RNA1片段全长3 674个核苷酸,编码3个开放阅读框,RNA2片段全长2 305个核苷酸,编码4个开放阅读框,RNA2片段中ORF2和ORF3,可能编码两个结构蛋白,分别命名为SP1和SP2。RNA1和RNA2核苷酸序列与2005年法国分离株Fr2核苷酸序列同源性最高,分别为96.1%和95.5%,但预测蛋白SP1核苷酸序列同源性与2006年乌拉圭分离株Ur1核苷酸序列同源性最高(96.9%)。基于RdRp为靶基因进行了遗传进化分析表明,Ch1株与Fr2株位于同一分支,且在该区域,Ch1株与Fr2株的核苷酸序列同源性最高(96.5%)。本实验成功分离到一株CBPV(KU950353,KU950354),并命名为Ch1株,完成了Ch1株CBPV的编码区的序列测定以及核苷酸序列与推导的氨基酸序列同源性比较及遗传进化分析,为研究CBPV的致病机制和免疫机制提供重要信息。     

枯草芽胞杆菌BSD-2中ybfB基因敲除及生物信息学分析

在前期突变体库研究中发现,ybf B缺失的枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis BSD-2丧失了其抑真菌活性。本研究通过敲除并恢复BSD-2中ybf B基因,进一步确认其缺失对菌株生物活性的影响,并利用生物信息学手段对其基因序列和编码蛋白质序列进行了预测分析。本研究成功敲除BSD-2菌株的ybf B基因,构建突变株B-Y-k,并成功构建其回复突变株B-Y,平板对峙实验结果显示突变其ybf B基因该菌株失去其抗真菌活性,回复突变株抗真菌活性恢复,表明该基因与其抗真菌相关。生物信息学分析显示该基因全长1 251 bp,编码416个氨基酸,具有12个跨膜螺旋区,为疏水性蛋白,推测该蛋白为疏水性跨膜转运蛋白,可能参与活性物质的转运。     

绵羊肺腺瘤病毒pEGFP-C1/exJSRV-env构建及引起NIH3T3细胞恶性转化的研究

为了构建绵羊肺腺瘤病毒囊膜基因真核表达质粒并观察绵羊肺腺瘤病毒囊膜蛋白在293T细胞中的定位情况以及探讨是否可诱导NIH3T3细胞发生恶性转化,本研究采用RT-PCR技术从自然感染绵羊肺腺瘤病的病羊肺组织中克隆完整的外源性绵羊肺腺瘤病毒囊膜基因(exJSRV-env),并将其亚克隆到真核表达载体pEGFP-C1中。构建好真核表达质粒经PCR、酶切和测序鉴定。同时对exJSRV-env基因进行生物信息学分析。采用脂质体法将该重组质粒转染293T细胞,观察其在真核细胞中的表达及定位情况。将该重组质粒转染NIH3T3细胞,观察细胞是否发生恶性转化。用软琼脂集落实验检查转染重组质粒的NIH3T3细胞的生长状态。结果显示真核表达质粒构建成功并命名为pEGFP-C1/exJSRV-env。exJSRV囊膜蛋白的氨基酸序列与参考株比对发现该囊膜基因的跨膜区(TM区)的胞质尾区具有外源性病毒特有的YXXM基序。系统进化树也表明我们克隆的exJSRV-env基因属于致病性的外源性病毒。运用生物信息学技术分析env基因编码的蛋白质的基本性质,并预测其可能的结构。亚细胞定位表明exJSRV囊膜蛋白主要分布于细胞膜。转染pEGFP-C1/exJSRV-env质粒的NIH3T3细胞接触抑制性消失,可在软琼脂中形成集落。说明绵羊肺腺瘤病毒的囊膜蛋白可引起NIH3T3细胞发生恶性转化。研究结果为进一步探讨exJSRV囊膜蛋白的结构和功能及其致病机理提供了实验基础。     

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 cytokine signaling -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822 bp,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。     

新疆无苞芥类钙调素蛋白基因OpCML13的克隆与分析

通过对无苞芥幼苗cDNA文库的随机克隆测序分析,获得1条与拟南芥编码类钙调素13(calmodulinlike13,CML13)高度相似的EST(GenBank登录号为JZ152285)。利用RT-PCR技术从无苞芥cDNA中克隆了该基因,命名为OpCML13,该基因开放阅读框(ORF)为447bp,编码148个氨基酸。生物信息学分析表明,OpCML13蛋白的二级结构含有4个Ca2+结合基序(EF-hands)结构,是一个亲水蛋白,无信号肽,无跨膜区域,为非跨膜蛋白;同源建模发现该蛋白包含8个α-螺旋结构和10个β-转角。系统进化树分析表明,OpCML13编码产物与拟南芥AtCML13和AtCML14进化关系较近,属于同一进化分支。半定量RT-PCR结果显示,OpCML13基因在无苞芥的不同组织中都有表达,在根中表达量最高;高盐胁迫处理6~24h,OpCML13基因的表达明显增强,随后逐渐恢复正常表达水平;低温、干旱和ABA处理6h后基因表达明显上调,并且一直保持较高的表达水平。研究表明,OpCML13基因在无苞芥逆境胁迫中可能起着重要作用。     

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。     

辣椒脉斑驳病毒文昌分离物基因组测序及分析

辣椒脉斑驳病毒(Chilli veinal mottle virus,ChiVMV)近年来严重危害海南黄灯笼辣椒的产量,开展针对该病毒的研究以求达到对其有效防控迫在眉睫.本研究分7段克隆了ChiVMV文昌分离物(ChiVMV Wenchang isolate,ChiVMV-WC)的基因组.分段克隆的测序结果通过拼接,共获得ChiVMV-WC基因组9 717个核苷酸(nt)序列(GenBank登录号:GQ981316).在核苷酸序列的第164位~第9 270位存在一个大的开放阅读框(ORF),编码一个多聚蛋白(分子量为350.44 kD).近年来被证实的马铃薯Y病毒科的一个新的ORF (pretty interesting potyviridae ORF,PIPO)存在于ChiVMV-WC基因组核苷酸序列的第2 892位~第3 110位,编码一个由72个氨基酸聚合而成的多肽(分子量为8.26 kD).ChiVMV-WC与ChiVMV其它分离物的基因组核苷酸序列比较发现该病毒存在着较高的变异率.本研究通过与同属内病毒的同源性分析以及系统进化树分析,确定了ChiVMV-WC在生物进化史上的地位.     

花生羧酸酯酶AhCXE的克隆与原核表达

前期功能研究发现当倒置离体培养的果针发生向地性弯曲时,花生羧酸酯酶(AhCXE)基因表达量显著增加。本研究以花生果针为材料,利用RT-PCR与RACE克隆技术,克隆了AhCXE基因并通过生物信息学技术分析了AhCXE基因的基本特征,利用原核诱导技术分析目标蛋白的结构与蛋白表达特征。测序结果表明AhCXE基因ORF全长为1 068 bp,编码355个氨基酸;生物信息学分析显示AhCXE蛋白属于α/β蛋白水解酶家族,具有酯酶活性,参与体内脂类代谢,与大豆羧酸酯酶具有较高的相似度,最后将该蛋白编码的基因命名为AhCXE。     

油茶Pht1;2的克隆及生物信息学分析

目的:克隆和分析油茶高亲和磷转运蛋白基因,为研究其结构和功能打下基础。方法:以油茶品种‘华硕’为试材,通过RT-PCR和RACE的方法克隆出油茶磷酸转运子Pht1基因家族一个成员的全长cDNA序列,命名为CoPht1;2(GenBank登录号:JX412956.1),通过生物信息学技术对其序列的理化性质、结构与功能进行分析和预测。结果:CoPht1;2 CDS长度为1 590bp,编码530个氨基酸,与其它物种的Pht1氨基酸序列具有较高的相似性,其中与杨柳科毛果杨的Pht1相似性最高,达到77.5%;该基因所编码蛋白质的分子量为58.02 kDa,理论等电点pI为8.97,二级结构主要由α-螺旋、β-折叠和不规则卷曲构成,包含12个明显的跨膜螺旋拓扑结构。结论:预测显示该蛋白是一个疏水跨膜蛋白,具有磷转运蛋白的主要特征,初步判定其与油茶磷吸收有关,其功能有待进一步验证。     

绞股蓝β-香树脂醇合酶基因的克隆和序列分析

为克隆绞股蓝的β-香树脂醇合酶基因(β-amyrin synthase,bAS),探讨绞股蓝bAS的性质特征及其与绞股蓝三萜生物合成及调控的可能关系。本研究根据绞股蓝转录组测序的结果设计合成bAS全长扩增引物,采用RT-PCR技术扩增绞股蓝bAS的开放阅读框架(open reading frame,ORF)全长序列并连接克隆载体进行测序,利用ExPASy等在线工具及MEGA-X软件对测序结果做相应的生物信息分析。测序结果显示绞股蓝bAS的cDNA的ORF全长共2 283 bp,编码760个氨基酸。该序列信息已提交GenBank,登录号为GM251742。对绞股蓝bAS的氨基酸序列进行了性质与结构预测和系统发育分析。bAS的全长cDNA序列的成功克隆,为绞股蓝bAS基因结构与功能研究提供了基础,并可为研究绞股蓝三萜合成通路的调节方式提供新的认识。     

CXCL12-α基因编码区的克隆与生物信息学分析

目的:克隆人源CXCL12-α的成熟肽编码序列后进行生物信息学分析及其蛋白质结构与功能预测。方法:采用RTPCR方法从人骨髓组织中克隆CXCL12-α基因序列,并将编码其成熟蛋白的核酸片段插入原核表达载体pET-30a(+)中,转化Escherichia coli后进行酶切鉴定和DNA序列测定。利用在线网络生物信息学相关数据库和分析软件对测序结果进行分析,并对重组蛋白的一、二、三级结构及功能等进行验证和预测。结果:获得了基因序列为263 bp的人源CXCL12-α基因,与GenBank中公布序列一致。双酶切鉴定及DNA测序验证结果正确。生物信息学检索该基因编码蛋白的氨基酸序列与理化参数显示,蛋白无跨膜区,在第29位有一个Ser为蛋白激酶磷酸化位点,第1~21位可能为信号肽区域。ɑ-螺旋,无规则卷曲,延伸链和β-转角数量分别占总二级结构的44.94%、22.47%、21.35%、11.24%。同源建模预测信息可信度为0.68,该蛋白G-factor结构计分总平均为0.33,结构检验表明该蛋白属于正常范围内。二级结构和拓扑结构信息、蛋白质结合位点三维图和预测蛋白可能催化口袋及结合位点、三维结构模拟的可视化结构显示其空间结构稳定。结论:人源CXCL12-α分子克隆成功,网络数据库等生物信息学分析及结合蛋白质结构与功能预测可为深入研究CXCL12-α提供理论指导。     

小鼠脂联素受体2基因编码区的克隆及序列分析

构建小鼠脂联素受体2(mAdipoR2)基因cDNA克隆,并进行序列及基因结构分析,为进一步研究小鼠AdipoR2的表达和生物学活性奠定基础。用RT—PCR方法扩增mAdipoR2基因cDNA,获得的片段连接至pGEM-T载体,转化JM109大肠杆菌,经酶切鉴定后,进行序列测定。利用因特网生物信息学资源分析mAdipoR2基因序列。结果成功地构建了mAdipoR2基因cDNA克隆,其序列与GenBank登录序列一致。通过与小鼠基因组序列比对,分析了mAdipoR2基因结构,其编码序列由7个外显子组成,编码1个含7个跨膜区的膜蛋白,但该受体不属于G蛋白偶联受体家族(GPCRs)。mAdipoR2与人及大鼠蛋白的同源性分别为91％和95％。     

一个大鼠心肌缺血-再灌诱导表达上调的新基因Mip1的克隆和特性分析

采用生物信息学方法和5′cDNA末端快速扩增法(RACE)技术相结合,克隆了一个大鼠心肌缺血-再灌诱导表达上调的新基因Mip1,并经RT-PCR测序及多组织膜RNA印迹证实.生物信息学分析显示,MIP-1定位于大鼠染色体1q12区,含5个外显子和4个内含子,开放阅读框(ORF)为1 827 bp,编码608个氨基酸,其编码蛋白N端含KRAB结构域,C端含14个连续的C2H2型锌指蛋白结构域,氨基酸第277位至293位为双向的核定位信号,多组织膜RNA印迹显示该基因在脑组织表达最高,其次是心脏,在其他组织表达较低或无表达.进一步深入研究该基因的功能具有重要生物学意义.     

福建一例HAstV-5型星状病毒的全基因组测序与重组分析

为了探究一例福建省检出的HAstV-5型星状病毒2013/Fuzhou/85毒株基因组分子结构特点,本研究采用PCR分段扩增、测序、拼接的方法,获得2013/Fuzhou/85毒株基因组序列全长6 803bp:5’端和3’端均有85bp非编码区;中间3个开放阅读框:ORF1a长2 802bp(86～2 887nt),编码非结构蛋白丝氨酸蛋白酶;ORF1b长1 548bp(2 827～4 374nt),编码非结构蛋白RNA聚合酶;ORF2长2 352bp(4 367～6 718nt),编码结构蛋白衣壳蛋白前体。目前,GenBank中仅有两株HAstV-5型星状病毒全基因组序列:中国辽宁毒株(JQ403108)和巴西哥亚尼亚毒株(DQ028633),2013/Fuzhou/85毒株和中国辽宁毒株核苷酸相似度最高,达94.4%。对该HAstV-5型星状病毒3个开放阅读框分别构建系统进化树,发现ORF1a与HAstV-1(JF327666)相似度最高,ORF1b和ORF2与HAstV-5(JQ403108)相似度最高,提示其有可能存在重组,用Simplot软件进行重组分析,重组位点位于2 741bp,在ORF1a和ORF1b重叠区的上游。本研究中对2013/Fuzhou/85毒株的全基因组测序和重组分析,可以为星状病毒的重组和遗传进化规律研究提供参考。