大麦黄花叶病毒属成员UTR系统进化树分析及编码蛋白跨膜结构推测

对大麦黄花叶病毒属成员的同源性和系统进化树分析表明,同一病毒RNA1和2基因组5′-UTR区域在进化上的相关性高于不同病毒同一RNA组分间的关系,而3′-UTR则相反.蛋白质二级结构分析显示RNA1编码的P3和14K蛋白存在跨膜结构.BaMMV ALS1分离物P3蛋白跨膜结构在大肠杆菌中原核表达时有致死作用.类比Potyviridae科其它属成员功能,此2个蛋白可能与膜附着功能相关.RNA2编码的P2蛋白存在两个结构保守的跨膜区域,一些摩擦接种保存的大麦和性花叶病毒(BaMMV)分离物和燕麦花叶病毒(OMV) P2蛋白此两个结构(或一个)缺失后,不能由介体禾谷多粘菌(P. graminis)传播,揭示P2蛋白跨膜结构与禾谷多粘菌传播能力相关.     

中国大麦黄花叶病毒分离物的分子变异

１３个供试的中国和英国大麦黄花叶病毒（ＢａＹＭＶ）分离物,经ＲＮＡ１和ＲＮＡ２全基因组不同区域ＤＮＡ片段背地里单构象多态分析（ＳＳＣＰ）,外壳蛋白基因和ＲＮＡ２ ７０ｋＤ基因５端７０５碱基序列分析,以及此７－５碱基ＤＮＡ片段限制性内切酶图谱分析结果,它们的ＲＮＡ１和ＲＮＡ２彼此无一相同,其中ＲＮＡ２变异比ＲＮＡ１更大。由于变异十分复杂,且没有规律性,因而当前通用的分子生物学技术尚不能简单地ＢａＹＭ     

金黄色葡萄球菌agr系统受体蛋白AgrC的跨膜结构分析析

金黄色葡萄球菌agr 系统中,受体组氨酸蛋白激酶AgrC 能够被同源或非同源自诱导信号分子(autoinducing peptides,AIPs) 激活或抑制。通过TMHMM软件对四种agr 型AgrC蛋白的氨基酸序列进行分析及跨膜结构预测,发现agr玉型和agr郁型AgrC蛋白可能在胞外的第二个Loop 环与其AIP相互作用,agr域型可能与AIP域在胞外的第一个或第二个Loop 环相互作用。     

感染大麦黄花叶病毒(BaYMV)的大麦细胞质内含体及细胞器病变的研究

超薄切片电镜观察表明,在感染大麦黄花叶病毒(BaYMV)的大麦(品种“早熟3号”)叶肉细胞中,液泡周围偶而可看到病毒颗粒束,在发病后期黄化或坏死的叶肉细胞中,可见到散布的病毒颗粒。在所有表现症状的病叶叶肉细胞,表皮细胞和木质部薄壁细胞中均可观察到风轮体、束状体、板状集结体以及膜状体等细胞质内含体,未见 卷简体和细胞核内含体。感病初期细胞中,细胞质丰富,核糖体数量增加,内质网肥大,随着病毒症状发喂,叶绿体、线粒体等细胞器逐渐肿大,外膜破裂直至解体。     

基于复制酶基因序列的黄瓜绿斑驳花叶病毒系统进化及生物信息学分析

本研究对江苏、浙江、湖南和北京等四个地区的葫芦、西瓜、黄瓜、西葫芦和甜瓜上的黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)129kD和57kD蛋白复制酶基因分别进行扩增、测序和序列分析。结果显示,供试CGMMV分离物CGMMV-No.1、CGMMV-No.2、CGMMV-No.3、CGMMV-No.4和CGMMVNo.5的129kD和57kD蛋白复制酶基因序列相似性分别为99.64%和99.74%,其中CGMMV-No.1、CGMMVNo.3和CGMMV-No.4的相似性较高,三者的129kD和57kD蛋白复制酶基因序列相似性分别为99.95%和99.94%,而CGMMV-No.2的129kD和57kD蛋白复制酶基因序列与其余四个参比序列的相似性相对较低,分别为99.16%~99.27%和99.04%~99.18%;供试样品在基于129kD和57kD蛋白复制酶基因序列构建的NJ系统发育树中均被分为6个类群,CGMMV-No.1、CGMMV-No.3、CGMMV-No.4与GenBank上已报道的中国山东分离物(Accession No.KJ754195)聚为一支,CGMMV-No.5与中国辽宁分离物(Accession No.EF611826)聚为一支,而浙江的CGMMV-No.2西瓜分离物在129kD蛋白复制酶基因系统发育树中与韩国西瓜分离物(Accession No.AF417242)聚为一支,其在57kD蛋白复制酶基因系统发育树中独立成群。本研究中供试CGMMV分离物的129kD和57kD蛋白均无显著疏水性,也无高度卷曲螺旋部位,ProtParam预测显示仅CGMMV-No.4的129kD蛋白为稳定蛋白,其余均为不稳定蛋白,CGMMV-No.1、CGMMV-No.2、CGMMV-No.3和CGMMV-No.5的129kD蛋白分别有6个、6个、2个和4个可能的跨膜结构区域,CGMMV-No.2、CGMMV-No.4和CGMMV-No.5的57kD蛋白分别有13个、13个和5个可能的跨膜结构域,供试样品129kD蛋白的糖基化位点分别有2个、4个、4个、4个和4个,57kD蛋白的糖基化位点分别有2个、5个、2个、5个和2个,其129kD和57kD蛋白的紊乱区、球蛋白区、磷酸化位点以及B细胞抗原表位位点均存在差异。综合分析认为,供试CGMMV分离物复制酶基因序列相似性较高,种内稳定且保守,种间差异明显;CGMMVNo.1、CGMMV-No.3、CGMMV-No.4和CGMMV-No.5与中国山东、辽宁分离物的亲缘关系较近,可能具有相同的侵染来源,而CGMMV-No.2与韩国分离物的亲缘关系较近,序列相似性高的供试样品在系统发育树中聚为一类;供试CGMMV分离物129kD和57kD蛋白生物信息学分析结果不具规律性。     

利用系统进化树对H7N9大数据预测传播模型的评估

活禽贸易和H7N9禽流感病毒传播之间存在关联,应用大数据技术分析活禽交易网络数据,可进行疫情溯源并预测未来传播趋势。从流感研究数据库中获取了截止至2013年分离得到的H7N9毒株的血凝素基因核酸序列,构建系统进化树推断2013年上半年疫情中H7N9在各省及城市间的传播情况,并与大数据推断结果进行对比分析。结果表明,系统进化树推断结果更为准确,但大数据分析能够提供更多地区的信息且具有更好的时效性,同时推断的传播模型准确度较高,在H7N9疫情的应对中具有较高的应用价值。     

节肢动物α-淀粉酶系统进化树构建及分析

目的:构建节肢动物α-淀粉酶的系统进化树,探讨其进化关系,找出进化树中聚类在一起的α-淀粉酶的特异性序列。方法:在美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)数据库中选取了56个节肢动物的α-淀粉酶氨基酸序列,利用CLUSTALX2.0进行序列比对、MEGA6.0建立进化树,通过BOXSHADE找到聚类的α-淀粉酶特异性序列。结果:56个α-淀粉酶聚类成A、B、C、D四大簇,A簇特异性序列为"VD NHD NQ",B簇特异性序列为"ID NHD NX",C簇特异性序列为"ID NHD NQ",D簇特异性序列为"XGN NHD X"。A、B、C、D四簇都含有保守的NHD(天冬酰胺-组氨酸-天冬氨酸)序列,但序列两端氨基酸种类不同。结论:56个节肢动物α-淀粉酶分为4簇,每簇都有其特异性序列,但都含有保守序列NHD。     

番茄花叶病毒外壳蛋白基因及3′端非编码区的克隆、序列分析及其表达

根据已报道的番茄花叶病毒Ｌ株系（ＴｏＭＶＬ）序列人工合成引物,经ＲＴＰＣＲ扩增并克隆了我国番茄花叶病毒分离物（ＴｏＭＶＳ１）的外壳蛋白ＣＰ基因及３′端非编码区。序列测定结果表明,所得ｃＤＮＡ共长６８２个核苷酸,其中ＣＰ基因含４８０个核苷酸,编码１５８个氨基酸,３′端非编码区含２０２个核苷酸,其核苷酸序列与ＴｏＭＶＬ株系具有９９．５％的同源率。将该基因片段克隆到ｐＧＥＭＥＸ１载体中,转入Ｅ．ｃｏｌｉ后诱导表达,经Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ检测证明,该基因已在大肠杆菌中正确表达。这是我国首次报道ＴｏＭＶＣＰ基因序列。     

喜盐鸢尾Na~+/H~+逆转运蛋白基因IhNHX1的克隆及序列分析

采用同源克隆和RACE法克隆获得喜盐鸢尾(Iris halophila Pall.)Na+/H+逆转运蛋白基因IhNHX1的全长序列,该基因序列的全长为1 946 bp,包含1个长度为1 611 bp的开放阅读框(ORF),编码537个氨基酸。序列对比及系统树分析结果表明:IhNHX1基因编码的氨基酸序列与另外11种植物NHX1基因编码的氨基酸序列的一致性高达96.2%,相同序列占61.7%,表明该氨基酸序列保守性较高;在系统树上喜盐鸢尾与其他植物的分支长均大于1.2,表明它们的亲缘关系均较远;IhNHX1基因编码的氨基酸序列含有2个保守结构域,即氨氯吡嗪结合位点和CaM结合结构域,分别是NHX1蛋白的标志性结合位点和重要调节区域。该蛋白质的二级结构和跨膜结构域分析结果表明:在IhNHX1基因编码的蛋白质的二级结构中,α螺旋占48.60%、不规则卷曲占32.03%、延伸链占14.71%、氢键转角占4.66%;该蛋白质含有10个跨膜结构域。此外,对5’RACE方法中5’端正向引物的优化设计步骤进行了归纳,以提高PCR扩增的特异性。     

Phylogenetic Characterization of the MIP Family of Transmembrane Channel Proteins

The ubiquitous major intrinsic protein (MIP) family includes several transmembrane channel proteins known to exhibit specificity for water and/or neutral solutes. We have identified 84 fully or partially sequenced members of this family, have multiply aligned over 50 representative, divergent, fully sequenced members, have used the resultant multiple alignment to derive current MIP family-specific signature sequences, and have constructed a phylogenetic tree. The tree reveals novel features relevant to the evolutionary history of this protein family. These features plus an evaluation of functional studies lead to the postulates: (i) that all current MIP family proteins derived from two divergent bacterial paralogues, one a glycerol facilitator, the other an aquaporin, and (ii) that most or all current members of the family have retained these or closely related physiological functions. Received: 19 April 1996/Revised: 3 June 1996     

裸盖菇属的真菌鉴定及分子系统学初探

裸盖菇属(Psilocybe)的许多真菌含有神经致幻型毒素,这些毒素被中国卫生部列为A类管制药品。在药检时,这些真菌样品通常是粉末。因此,仅依靠形态分类鉴定该类真菌非常困难。研究采用ITS序列分析的方法鉴定该类真菌并初步探讨了该属种间的系统发育关系。由系统发育树推断Psilocybe属可能是多源进化的。通过序列分析可以鉴定真菌样品为Psilocybe属。     

克氏光唇鱼线粒体基因组测定及光唇鱼属的系统发育分析

根据侧条光唇鱼(Acrossocheilus parallens)线粒体基因(mt DNA)序列设计引物,采用引物步移和PCR扩增产物测序,获得了克氏光唇鱼(A.kreyenbergii)的mt DNA全序列。结构分析表明,克氏光唇鱼mt DNA为首尾闭合的环状基因,全长16 596 bp,编码37个基因,包括13个蛋白编码基因、22个t RNA基因、2个r RNA基因和两段非编码区(D-loop和轻链复制起点OL),碱基组成具有明显的A+T偏好和反G偏倚现象。13个蛋白编码基因中,除COⅠ的起始密码子是GTG,其余基因的起始密码子均为ATG;终止密码子包括完全的终止密码子TAA(38.46%)和TAG(7.69%),不完全的终止密码子TA(15.38%)和T(38.46%)。在D-loop区的811~837 bp区间发现了一段"TA"短串联重复序列。从蛋白编码基因所包含的信息量、变异位点和变异率看,ND5、ND4、COⅠ和ND2最适合作为光唇鱼属种间系统发育分析的分子标记。采用贝叶斯法利用13个蛋白编码基因所构建的系统发育树显示,光唇鱼属和白甲鱼属(Onychostoma)的24种鱼类各自没有聚为单系群,相互间不能明确区分。     

Phylogenetic Analysis of Brassica rapa MATH-Domain Proteins

The MATH (meprin and TRAF-C homology) domain is a fold of seven anti-parallel β-helices involved in protein-protein interaction. Here, we report the identification and characterization of 90 MATH-domain proteins from the Brassica rapa genome. By sequence analysis together with MATH-domain proteins from other species, the B. rapa MATH-domain proteins can be grouped into 6 classes. Class-I protein has one or several MATH domains without any other recognizable domain; Class-II protein contains a MATH domain together with a conserved BTB (Broad Complex, Tramtrack, and Bric-a-Brac ) domain; Class-III protein belongs to the MATH/Filament domain family; Class-IV protein contains a MATH domain frequently combined with some other domains; Class-V protein has a relative long sequence but contains only one MATH domain; Class-VI protein is characterized by the presence of Peptidase and UBQ (Ubiquitinylation) domains together with one MATH domain. As part of our study regarding seed development of B. rapa, six genes are screened by SSH (Suppression Subtractive Hybridization) and their expression levels are analyzed in combination with seed developmental stages, and expression patterns suggested that Bra001786, Bra03578 and Bra036572 may be seed development specific genes, while Bra001787, Bra020541 and Bra040904 may be involved in seed and flower organ development. This study provides the first characterization of the MATH domain proteins in B. rapa     

用系统进化树重建方法确定HCV基因分型的最佳区域

从系统进化树重建原理出发,比较了HCV常用的几个基因分型区域的分型效果,包括5′UTR、core、E1、E2和NS5B区,探讨最能代替全基因组基因分型的区域.结果发现以5′UTR区建树,基因分型不完全正确而以core区、E1区、E2区及NS5B区建树,基因分型均完全正确,但同一基因型间的核苷酸演化距离存在差异.计算5条1a型序列的core区、E1区、E2区、NS5B区的核苷酸演化距离并和全基因组序列核苷酸演化距离比较,结果发现NS5B蛋白区基因分型最能反映病毒株的演化关系.确定NS5B区为丙型肝炎病毒基因分型的最佳区域.     

miR156靶基因SPL在植物中的系统分布和进化模式分析

Squamosa promoterbinding proteinlike genes （SPLs）在植物发育过程中具有重要作用。很多SPLs被miR156调节,然而,对于它们在植物中的系统分布和进化模式还知之甚少。本文对9个测序物种（藻类,苔藓,石松,单子叶和双子叶植物）的183个SPLs进行了生物信息学分析。结果表明miR156应答元件（MREs）仅在陆生植物SPLs中发现,藻类中不存在。系统进化分析显示陆生植物SPLs分为两大分支：group I和group II。 MiR156靶基因仅分布于group II,表明它们有着共同的祖先。Group II进一步分为7个亚支（IIaIIg）,miR156靶基因分布在除IId外的其余6个亚支的特定SPLs。系统分类与基因结构的相关性反映了SPL靶基因结构上的变化。在进化过程中,它们可能发生外显子的丢失且伴随MRE的丢失。另外,基因重复对SPL靶基因的丰度变化影响很大,尤其是被子植物与低等植物分歧后它们数量明显增加。以拟南芥为模式植物分析发现串联重复和片段重复是SPL靶基因扩张的主要机制。     

一株嗜酸兼性异养菌的分离和系统发育分析

从广东大宝山矿区硫化矿酸性矿坑水中分离获得一株嗜酸兼性异养菌DBS4-1,对该菌株进行了形态、生理生化特性研究及16S rRNA序列分析。分析结果显示:该菌株为革兰氏阴性细菌,球状,菌体直径约为4.0±0.5μm;该菌株兼性异养,具有广泛的底物利用特性,可以利用有机物进行异养生长,同时在自养环境中,还可以利用三价铁、单质硫获得能量进行生长,最适生长温度为30℃左右,最适生长pH约为3.5;该菌16S rRNA序列与Thiobacillus acidophilus(D86511)同源性高达99%。结果表明DBS4-1属于嗜酸硫杆菌属(Acidiphilium sp.),嗜酸种(acidophilum)。     

树鼩载脂蛋白E的cDNA和蛋白质结构分析

以从树肝脏mRNA逆转录得到的Ⅰ链cDNA为模板 ,运用SMARTRACEPCR技术 ,扩增得到树载脂蛋白E(apoE)cDNA序列 ,并推导出apoE蛋白质的氨基酸序列 .利用分子生物学软件包PCGENE对氨基酸序列和二级结构进行分析和比较 .结果表明 ,树apoEcDNA序列 (作为新基因已被GenBank接收 ,登录号为AF 30 3830 )由 1138bp构成 ,其中 5′非翻译区 6 4bp ,3′非翻译区 135bp ,939bp组成一个完整开放阅读框架 ,与人apoEcDNA的同源性为 86 % .编码 313个氨基酸组成的apoE前体 ,包含 18个氨基酸构成的信号肽和 2 95个氨基酸组成的成熟蛋白 .与人apoE氨基酸序列的同源性为 78% .树apoE与人及其它种属动物apoE在氨基酸组成上相近 ,但比人apoE少4个氨基酸 ,比动脉粥样硬化易感动物家兔apoE多 2个氨基酸 .经Garnier法预测 ,树apoE蛋白二级结构与人apoE相似 ,螺旋构象 (helical) 6 9 9% ,伸展构象 (extended) 16 6 % ,转角构象 (turn)6 0 % ,无规则卷曲 (coil) 7 6 % .