真菌共祖起源的分子证据

以真菌界、动物界和植物界中的19种各类生物作为代表,从具有进化速率不同区段结构的核糖体核酸基因大亚基全序列的C3、C9及C11三个高度保守区段中鉴定出了4条真菌所共有的核苷酸序列,亦即真菌界所特有的核苷酸序列.从其保守区段C5中鉴定出了1条子囊菌门所特有的保守序列;从保守区段C7中鉴定出了1条担子菌门所特有的保守序列.研究结果为各类真菌起源于一个共同祖先提供了分子证据.用于研究的美味石耳的核糖体核酸基因大亚基全序列是由本实验室所提供;其他18种核糖体核酸基因大亚基全序列来自GenBank.     

真菌共祖起源的分子证据

以真菌界、动物界和植物界中的19种各类生物作为代表,从具有进化速率不同区段结构的核糖体核酸基因大亚基全序列的C3、C9及C11三个高度保守区段中鉴定出了4条真菌所共有的核苷酸序列,亦即真菌界所特有的核苷酸序列。从其保守区段C5中鉴定出了1条子囊菌门所特有的保守序列;从保守区段C7中鉴定出了1条担子菌门所特有的保守序列。研究结果为各类真菌起源于一个共同祖先提供了分子证据。用于研究的美味石耳的核糖体核酸基因大亚基全序列是由本实验室所提供;其他18种核糖体核酸基因大亚基全序列来自GenBank。     

蓖麻蚕核糖体大亚基RNA基因3‘—端序列分析及进化研究

测定了蓖麻蚕核糖体大亚基ＲＮＡ编码区３’－端ＤＮＡ序列,分析了其二级结构,并与昆虫伊蚊、果蝇;线虫;脊椎动物人、小鼠、爪蟾;低等脊索动物海鞘以及真菌酵母、毛霉相应的保守区段进行了同源比较。邻接法分析表明,昆虫核糖体大亚基ＲＮＡ在进化上与５ＳｒＲＮＡ相似,有加快的趋势。     

利用序列比较寻找胰岛素基因表达启动区与DNA结合蛋白的结合位点

NDFl、IPFl和HNF4是与胰岛素基因表达有关的DNA结合蛋白,通过比较SWISSPROT蛋白质数据库中人类、小鼠、大鼠这三种核蛋白氨基酸一级序列、模体和结构域,发现其结构十分相似,根据蛋白质结构和功能的关系,推测这些DNA结合蛋白与胰岛素基因结合的核苷酸序列相似;从GenBanl(核酸数据库中获得人类、小鼠、大鼠胰岛素DNA序列,用ClustalW比较三者Promoter区的核苷酸序列,显示有一段核苷酸序列较为相似,同时搜索TRANSFAC基因转录数据库中NDFl、IPFl和NHF4蛋白核苷酸结合位点,发现核酸比对保守的部分序列与TRANSFAC数据库中这三个转录因子的DNA结合位点一致,另外一些核酸保守序列可能为其他未知DNA结合蛋白的结合位点。这种核酸序列比对设计为分子生物学实验寻找和验证胰岛素DNA结合蛋白与核苷酸的结合位点提供了简单而实用的方法。     

蓖麻蚕线粒体基因组细胞色素氧化酶亚基Ⅲ的序列及其分子进化分析

测定了蓖麻蚕Samia cynthia ricini线粒体基因组(mtDNA)含完整的细胞色素氧化酶亚基Ⅲ(COX3)、tRNA-Gly和部分的NADH亚基Ⅲ(ND3)基因的DNA片段序列。COX3基因编码框包含789个核苷酸,编码262个氨基酸的蛋白质。通过同源性比较,发现COX3基因的3′端比5′端要保守,其编码的蛋白在C端有两个保守序列存在。COX3的下游为66 bp的tRNA-Gly基因。蓖麻蚕的COX3与家蚕COX3同源性最高,核苷酸和氨基酸序列同源性分别是80.2%和85.6%。根据COX3氨基酸序列进行了12种无脊椎动物的分子进化树分析,认为在采用线粒体基因序列进行分子进化分析时,应该综合考虑物种的繁殖模式及生态特点。     

大熊猫核糖体蛋白S11亚基基因(RPS11)cDNA的克隆及序列分析

RPS11是核糖体小亚基40S的组成部分,由RPS11基因所编码,属于核糖体蛋白S17p家族,主要存在于真核生物中.为了解大熊猫核糖体蛋白亚基RPS11基因的结构特点及其与已报道的人和其他哺乳动物核糖体蛋白亚基RPS11 基因的异同,本研究根据已报道的部分哺乳动物核糖体蛋白S11亚基基因(RPS11)的相关信息设计引物,运用RT-PCR 技术从大熊猫的肌肉组织总RNA中成功克隆了核糖体蛋白亚基RPS11基因,并进行了测序和序列分析.结果表明:大熊猫RPS11亚基基因的开放阅读框(ORF)长为477 bp,编码158 个氨基酸的蛋白质,该蛋白的相对分子量为18.4275 kDa,pI为10.96.拓扑预测显示该蛋白含有14个功能位点:即2 个N-糖基化位点,6个蛋白激酶C磷酸化位点,4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,1个酪氨酸激酶磷酸化位点和1个核糖体蛋白S17 signature位点.进一步分析发现,大熊猫RPS11基因与已报道的部分哺乳动物的表达序列及其编码的氨基酸序列都具有很高的相似性.本研究结果为丰富和完善哺乳动物RPS11基因资源库提供了基础资料.     

16个完整基因组中核糖体蛋白基因排列顺序保守性的研究

在16个完整基因组中,对70个核糖体蛋白基因的排列顺序进行了分析.这些基因在每个基因组中平均构成9～14个操纵子.结果显示:(1)L3和L14操纵子中包含的20多个核糖体蛋白的排列顺序在古细菌和真细菌这两个不同界的基因组中都非常保守;(2)有些操纵子结构分别是真细菌或古细菌所特有的;(3)在每一界中,有些操纵子中的核糖体蛋白的基因排列顺序在不同的物种中存在一定的差异,这种差异可以用来推测物种之间的亲缘关系.这种方法为研究古老物种的起源和进化提供了一条新途径.     

翘嘴鳜线粒体DNA细胞色素b基因序列分析

测定了翘嘴鳜（Siniperca chuatsi）的线粒体细胞色素b基因编码区全序列1140个核苷酸序列,并且由此推导出对应的氨基酸序列,A/T所占比例为53.4％,G C约占46.6％。该基因中密码子第1位核苷酸中4种碱基组成较为均衡,第2位核苷酸中T的使用率较高,G的使用率较低;而密码子第3位C/A的使用率高,而G的使用率仅为3.7％;在氨基酸序列中Leu所占比例16.36％,远高于其它氨基酸;而Cys使用比例仅为0.79％。本研究为鳜类的系统发育,资源保护和利用提供了核苷酸序列方面的资料,至于翘嘴鳜线粒体细胞色素b基本序列中密码子不同位置碱基使用比率以及氨基酸组成是翘嘴鳜特有还是鳜类共有特征,尚有待进一步研究。     

禾谷镰刀菌AP蛋白家族的生物信息学分析

衔接蛋白(adaptor protein, AP)复合物在真核细胞膜运输途径中参与多种囊泡的形成。禾谷镰刀菌是重要的植物病原真菌,囊泡运输及蛋白转运是其生长发育及致病性所必需的。本研究通过同源比对,在禾谷镰刀菌中共鉴定到12个AP蛋白复合物相关基因,其编码的蛋白质组成3个异源四聚体(AP-1, AP-2和AP-3)。氨基酸序列分析表明AP-1、AP-2和AP-3复合体中的相同亚基具有保守的功能结构域以及保守基序。系统进化分析显示,子囊菌门、担子菌门和壶菌门的AP蛋白复合物相应亚基聚为一类,而植物和动物另聚为一类,说明了真菌的AP蛋白复合体进化可能早于真菌与动植物的分化。基因表达分析显示,Fg AP-1σ亚基在营养菌丝、分生孢子和子囊的表达量是其他亚基的2～5倍,AP-1和AP-3复合体中所有亚基的基因在营养菌丝中表达量最高,AP-2复合体中所有亚基的基因则在分生孢子阶段表达量最高;AP-1、AP-2和AP-3复合体中各个亚基的基因在侵染小麦后的不同时间段均有表达,暗示AP蛋白在禾谷镰刀菌生长发育及侵染致病过程中可能起重要作用。     

用简并寡核苷酸探针筛选对虾白斑综合征病毒DNA多聚酶基因片段

根据一些病毒的DNA多聚酶氨基酸序列中特有的保守序列VYGDTD设计的简并寡核苷酸,经地高辛标记后与对虾白斑综合征病毒基因库克隆杂交,筛选出一段长度为707 bp的EcoR I基因片段,该片段在一个开放阅读框内.并含DNA多聚酶B家族特有的保守序列YGDTDS.经与基因库比较,其氨基酸序列与藻类DNA病毒科(Phycodnaviridae)的几株藻类病毒的DNA多聚酶片段有部分相似,因此推测该核苷酸片段为对虾白斑综合征病毒DNA多聚酶基因的部分序列.     

用简并寡核苷酸探针筛选对虾白斑综合征病毒DNA多聚酶基因片段

根据一些病毒的DNA多聚酶氨基酸序列中特有的保守序列VYGDTD设计的简并寡核苷酸 ,经地高辛标记后与对虾白斑综合征病毒基因库克隆杂交 ,筛选出一段长度为 70 7bp的EcoRI基因片段 ,该片段在一个开放阅读框内。并含DNA多聚酶B家族特有的保守序列YGDTDS。经与基因库比较 ,其氨基酸序列与藻类DNA病毒科 (Phycodnaviridae)的几株藻类病毒的DNA多聚酶片段有部分相似 ,因此推测该核苷酸片段为对虾白斑综合征病毒DNA多聚酶基因的部分序列。     

大趾鼠耳蝠线粒体DNA控制区结构及变异

采用PCR产物直接测序法首次测定大趾鼠耳蝠(Myotis macrodactylus)10个个体的线粒体DNA(mtDNA)控制区全序列,并进行了结构和变异分析。结果表明,大趾鼠耳蝠的控制区结构与其他哺乳动物相似,可分为一个中央保守区(包括F、E、D、C、B元件)和两个外围结构域:延伸的终止结合序列区(包括ETAS1和ETAS2元件)和保守序列区(包括CSB1、CSB2和CSB3元件),其中最为保守的是中央保守区(核苷酸变异度为1.8%)。大趾鼠耳蝠控制区核苷酸全序列具有丰富的长度多态性(1778～2048bp),主要是由在碱基组成、重复数目和排列方式上异质的串联重复序列造成的。在ETAS内发现了TACAT及其反向互补序列ATGTA,支持滑移错配模式(slipped mispairing model)。本研究为该物种的进一步研究和保护提供基础遗传数据。     

冬虫夏草菌C2H2基因家族鉴定及其在砷胁迫下表达分析

C2H2型锌指蛋白转录因子家族是真核生物中广泛存在且具有重要生物学功能的锌指蛋白转录因子之一,在真菌生长发育、分生孢子形成、致病性以及胁迫应答等过程中起着重要作用。砷超标是影响冬虫夏草品质的重要因素之一,本研究基于冬虫夏草菌基因组数据库,利用Hmmsearch程序及PFAM、SMART等在线软件,对冬虫夏草菌C2H2型锌指蛋白(OsC2H2)家族成员进行鉴定,并对OsC2H2基因结构、保守结构域、系统进化分析及砷胁迫下基因表达等进行分析。结果显示,全基因组水平共鉴定出的23条含有C2H2保守结构域的Os C2H2基因,其定位在14条scaffold上且不存在串联重复,不同OsC2H2保守结构域数目及排列方式存在差异;系统进化及基因表达分析显示,18条OsC2H2基因在进化上相对保守,5条OsC2H2基因进化上存在差异,且多数OsC2H2基因响应砷胁迫。通过对全基因组水平OsC2H2进行鉴定及相关生物信息学分析,为进一步研究其结构和功能提供相应理论基础,同时为揭示冬虫夏草砷富集提供参考。     

登革病毒基因组核苷酸序列与血清学分型的相关性研究

为证明登革病毒基因组核苷酸序列与病毒血清学分型的相关性,本文以病毒全基因组和病毒5′末端非编码区,E蛋白,NS1蛋白和3′末端非编码区四个基因区段分别进行病毒型间比较.比较结果表明病毒全基因组和病毒的各个基因区段均明显分为相互独立的4个分支,与病毒血清型分型完全吻合,不存在型间重组的现象.文章进一步分析了各型登革病毒型内核酸序列的相似性和型内病毒重组的可能性.     

千层塔内生真菌的分离与鉴定

目的：为从千层塔中分离具有药用价值的内生真菌奠定基础。方法：新鲜千层塔茎段,经酒精和升汞消毒后,接种于PDA平板培养基上进行内生真菌的分离、纯化;根据菌落形态和孢子等形态特征,结合核糖体基因居间序列（ITS序列）进行菌株鉴定。结果：从千层塔的茎中分离出4株内生真菌。内生真菌I菌落形态和孢子特征与枝状枝孢霉属的特征相符合,ITS序列与GenBank中多条属于枝状枝孢霉的ITS序列相似,鉴定该菌株属于枝状枝孢霉;内生真菌II菌落形态和孢子特征与黄青霉的特征相符合,鉴定该菌株属于黄青霉;内生真菌III菌落形态和孢子特征与尖孢镰刀菌的特征相符合,ITS序列与GenBank中多条属于尖孢镰刀菌的ITS序列相似程度高,鉴定该菌株属于尖孢镰刀菌;内生真菌Ⅳ菌落形态与盾壳霉相似,ITS序列与GenBank中6条属于盾壳霉的ITS序列具有较高的相似性,鉴定该菌株属于盾壳霉。结论：从千层塔中分离和鉴定出4株内生真菌,分别属于枝状枝孢霉、黄青霉、尖孢镰刀茵和盾壳霉。     

鸭圆环病毒全基因组克隆与序列分析

为研究鸭圆环病毒全基因组的分子生物学特性,运用重叠PCR技术从鸭组织脏器提取的DNA中扩增出2条核苷酸序列,拼接后对其核酸组成、基因组结构及病毒的遗传变异进行分析.结果表明所获病毒核酸为大小1 995nt的环型DNA,包含6个ORF,与登录在GenBank中克隆株MuDCV(AY228555)的同源性高达97.4%,可见所扩增的核酸序列为鸭圆环病毒基因组序列.     

登革病毒基因组核苷酸序列与血清学分型的相关性研究

为证明登革病毒基因组核苷酸序列与病毒血清学分型的相关性,本文以病毒全基因组和病毒5'末 编码区,E蛋白,NS1蛋白和3'末端非编码区四个基因区段分别进行病毒型间比较。比较结果表明病毒全基因组和病毒的各个基因区段均明显分为相互独立的4个分支,与病毒血清型分型完全吻合,不存在型间重组的现象。文章进一步分析了各型登革病毒型内核酸序列的相似性和型内病毒重组的可能性。     

寡聚核苷酸诱导突变法改造φ×174噬菌体A基因蛋白的DNA识别序列

 为了进一步研究φX174噬菌体A基因蛋白的复制功能与其所识别的30核苷酸保守序列的关系,我们采用寡聚核苷酸诱导的定点突变法成功地改造了这30核苷酸保守序列。将此保守序列重组到M_(13)mp9噬菌体后,以其单链为模板,在14或16寡聚核苷酸的诱导下,合成共价闭环DNA。经转化到E.coli JM103菌株,用点印迹(Dot blot)杂交法筛选,得到两种重组突变株。一种突变株其30核苷酸保守序列正链的第22碱基由A改为G。另一突变株为其第10碱基A改为C,第11碱基T改为A。突变效率约为5％。制备了此突变株单链及双链DNA,分别做了双脱氧末端终止法及Maxam和Gilbert法序列分析鉴定。     

基于核糖体基因序列快速鉴定产脂肪酶微生物

利用含罗丹明B的橄榄油检测平板从中国各省市油污土壤中分离、筛选产脂肪酶微生物菌株,扩增细菌的核糖体基因16S rDNA序列和真菌的ITS2序列,分析核糖体基因簇DNA,并结合形态学特征从而对产脂肪酶菌株进行分子生物学鉴定.核糖体基因16S rDNA序列分析及系统发育分析表明,分离得到的产脂肪酶细菌分别属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、洋葱伯克霍尔德氏(Burkholderia cepacia)、琼氏不动杆菌(Acinetobater jurii)、嗜麦芽窄食单孢菌(Stenotrophomonas maltophilia)和荧光假单胞菌(Pseudomonas sp.);真菌核糖体基因转录间隔区(ITS2)序列及同源性分析表明产脂肪酶真菌分别属于黑曲酶(Aspergillus niger)、白地酶(Galactomyces geotrichum)、解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)、丝孢酵母(Trichosporon guehoae)和假丝酵母(Candida sp.).研究结果表明,核糖体基因簇的DNA分析技术为从自然界分离、鉴定产脂肪酶菌种提供了一种快速有效的手段,为产脂肪酶微生物资源开发利用奠定了技术基础.     

高冰草中高分子量麦谷蛋白亚基的编码基因

通过SDS-PAGE法分析了高冰草(Agropyron elongatum(Host)Nevski)种子麦谷蛋白亚基,发现高冰草的麦谷蛋白亚基种类比普通小麦更加丰富.通过基因组PCR法用高分子量麦谷蛋白亚基基因的特异引物从高冰草核基因组中分离出了7条麦谷蛋白亚基的全编码序列,分别命名为AgeloGl～AgeloG7.其中的5条已进行全序列测定,对AgeloGl和AgeloG4进行了末端测序.尽管其中的4条基因的编码序列(AgeloG4,AgeloG5,AgeloG6和AgeloG7)小于1.8kb,但是对从克隆到的序列推导出的氨基酸序列与已经发表的小麦高分子量麦谷蛋白亚基序列进行对比分析发现,这些亚基与来自小麦的高分子量麦谷蛋白亚基具有很高的同源性.并且对信号肽、N-、C-末端的氨基酸序列分析显示,这7条序列编码的亚基皆为y-型亚基.用5条全部测序的编码序列与普通小麦的A、B、D、粗山羊草的D、圆柱山羊草的C、伞穗山羊草的U、黑麦的R染色体的编码高分子量麦谷蛋白的序列进行了聚类分析.表明,AgeloG2与小麦lDy,AgeloG3与小麦1By,AgeloG5、AgeloG6和AgeloG7与小麦1Ay在起源和进化上有较高的相似性.