青皮苦瓜鲨烯合酶基因ORF序列的克隆和正选择分析

为研究葫芦科植物中三萜皂苷生物合成通路中的关键酶鲨烯合酶的分子进化,克隆青皮苦瓜鲨烯合酶基因的c DNA序列,并进行正选择分析。根据葫芦科植物之间的同源性设计青皮苦瓜鲨烯合酶引物。采用3'RACE和5'RACE快速扩增技术分两步进行巢式PCR扩增鲨烯合酶ORF序列。根据克隆出来的青皮苦瓜编码框序列以及在Gen Bank数据库中完整的陆生植物鲨烯合酶编码框序列信息,用贝叶斯方法和PAML4软件进行鲨烯合酶的正选择分析。青皮苦瓜鲨烯合酶基因c DNA的克隆,命名为Mc SS,其c DNA序列全长为1 548 bp,ORF 1 251 bp,编码417个氨基酸残基。通过正选择运算,检测到33个正选择位点,其正选择位点主要集中在第二跨膜区及其两侧。本研究成功克隆得到青皮苦瓜鲨烯合酶基因全长c DNA序列并对其正选择分析,在三萜合成通路上为鲨烯合酶的定点突变提供重要参考。     

小白杏脂氧合酶基因PaLOX的克隆与序列分析北大核心

[目的]克隆小白杏(Prunus armeniaca)PaLOX基因全长并对其进行序列分析。[方法]根据已有的ESTs序列,设计3'和5'端RACE引物,利用RT-PCR和RACE技术克隆小白杏PaLOX基因c DNA全长。[结果]PaLOX c DNA全长序列为2 723 bp,含有一个1 002 bp的ORF开放阅读框,编码334个氨基酸,含有PLAT高度保守的特异结构域,预测蛋白质的相对分子质量为26.558 1 k Da,推测理化等电点为8.77,分子式为C1689H2635N459O490S13;该蛋白主要表现为亲水性,α-螺旋和延伸链则散布于整个蛋白质中,空间结构不稳定,无信号肽和跨膜结构,可能存在于线粒体中。进化分析表明,PaLOX氨基酸序列与梅、碧桃、苹果、梨、草莓等蔷薇科聚为一类,相似性依次为98%、99%、78%、77%、63%。[结论]获得了编码小白杏脂氧合酶的基因PaLOX全长序列,登录号为KM067451。     

小白杏脂氧合酶基因PaLOX的克隆与序列分析

[目的]克隆小白杏(Prunus armeniaca)PaLOX基因全长并对其进行序列分析。[方法]根据已有的ESTs序列,设计3'和5'端RACE引物,利用RT-PCR和RACE技术克隆小白杏PaLOX基因c DNA全长。[结果]PaLOX c DNA全长序列为2 723 bp,含有一个1 002 bp的ORF开放阅读框,编码334个氨基酸,含有PLAT高度保守的特异结构域,预测蛋白质的相对分子质量为26.558 1 k Da,推测理化等电点为8.77,分子式为C1689H2635N459O490S13;该蛋白主要表现为亲水性,α-螺旋和延伸链则散布于整个蛋白质中,空间结构不稳定,无信号肽和跨膜结构,可能存在于线粒体中。进化分析表明,PaLOX氨基酸序列与梅、碧桃、苹果、梨、草莓等蔷薇科聚为一类,相似性依次为98%、99%、78%、77%、63%。[结论]获得了编码小白杏脂氧合酶的基因PaLOX全长序列,登录号为KM067451。     

药用植物灯盏花rbcL基因的克隆、生物信息学及适应性进化分析(英文)

目的:克隆药用植物灯盏花叶绿体rbcL基因,该基因编码二磷酸核酮糖羧化酶大亚基,并对该基因序列、蛋白质特性和适应性进化进行分析。方法:根据相关文献设计引物,利用PCR方法扩增并克隆完整rbcL基因序列,对rbcL蛋白进行结构建模和评价。结果:灯盏花rbcL基因长度为1 458bp,编码485氨基酸(GenBank登录号为KF482865)。通过与GenBank库中Erigeron tenuis氨基酸序列比较相似性超过95%。RbcL蛋白二级结构含有21个α-helices、7个β-sheets和一些卷曲。通过适应性进化分析在rbcL蛋白上有3个氨基酸正选择位点(76 E、131 Q和422 E)。结论:灯盏花rbcL基因的完整克隆有助于更深的研究灯盏花对特殊生境的适应,rbcL蛋白大亚基正选择位点的空间结构对于维持核酮糖结构具有重要的作用。     

弯枝藻属rbcL基因的适应性进化分析

为探讨淡水红藻的叶绿体基因及其适应性进化特征,选取弯枝藻属(Compsopogon)及相近外类群的rbc L基因共17条,利用PAML 4.9软件,对弯枝藻属rbc L基因编码蛋白进行生物信息学分析,并分别采用分支模型、位点模型以及分支-位点模型对基因的选择位点进行检测。结果表明,弯枝藻属rbc L基因编码蛋白的二级结构主要由α螺旋和β折叠构成,结构稳定。采用最大似然法构建的系统发育树表明,内类群为单一物种,分为3个小分支,具有一定地理分布规律。在3种进化模型中均未检测到统计上显著的正选择位点,表明绝大多数位点处于负选择压力下。因此,弯枝藻属rbc L基因未发生适应性进化。     

荷包猪SLA-DRB基因cDNA的克隆及分子进化特征分析北大核心CSCD

旨在研究荷包猪SLA-DRB基因的分子特征,设计引物用RT-PCR扩增3头荷包猪DRB基因c DNA,并克隆至p MD18-T Vector,阳性克隆测序并做序列分析,分别进行同源性、分子进化及主要氨基酸变异位点分析。结果表明,成功从3头荷包猪中扩增得到SLA-DRB基因,分别命名为SLA-DRB-HB01-03,经序列测定后,证实c DNA全长为836 bp,其中1-801为ORF区,共编码266个氨基酸。同源性分析显示,SLA-DRB-HB与其他SLA-DRB等位基因的同源性介于90.3%-99.8%之间。分子进化分析表明,荷包猪SLA-DRB-HB独立分支,与其他等位基因相比较,进化更加原始。氨基酸变异位点和多态性分析结果显示,SLA-DRBHB本身存在一定的多态性。     

荷包猪SLA-DRB基因cDNA的克隆及分子进化特征分析

旨在研究荷包猪SLA-DRB基因的分子特征,设计引物用RT-PCR扩增3头荷包猪DRB基因c DNA,并克隆至p MD18-T Vector,阳性克隆测序并做序列分析,分别进行同源性、分子进化及主要氨基酸变异位点分析。结果表明,成功从3头荷包猪中扩增得到SLA-DRB基因,分别命名为SLA-DRB-HB01-03,经序列测定后,证实c DNA全长为836 bp,其中1-801为ORF区,共编码266个氨基酸。同源性分析显示,SLA-DRB-HB与其他SLA-DRB等位基因的同源性介于90.3%-99.8%之间。分子进化分析表明,荷包猪SLA-DRB-HB独立分支,与其他等位基因相比较,进化更加原始。氨基酸变异位点和多态性分析结果显示,SLA-DRBHB本身存在一定的多态性。     

牛Irak-1基因的电子克隆及生物信息学分析

电子克隆提供了一种利用基因组数据库克隆新基因全长cDNA序列的策略。利用小鼠Irak-1基因编码序列(NM_008363)为种子序列进行电子克隆获得了牛Irak-1基因完整编码序列。然后,用生物信息学方法分析了该基因的结构,微卫星位点,密码子偏性和氨基酸的同源性等。结果表明:该基因cDNA全长2 645bp,无内含子,最大开放阅读框2 157bp,编码718个氨基酸,与小鼠的同源性为77%。     

溶藻弧菌耐药基因qnr的克隆及生物信息学分析

[目的]克隆溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)喹诺酮类耐药基因qnr并分析其蛋白结构,为研究该蛋白的生物学功能奠定基础。[方法]根据NCBI上公布的相关序列设计qnr基因特异性引物,利用PCR方法扩增基因序列,进行DNA测序及生物信息学分析。[结果]从溶藻弧菌染色体上获得qnr基因大小为651 bp,编码216个氨基酸,进化分析可知其与副溶血弧菌有很近的亲缘关系,二级结构分析含有五肽重复序列,三维结构与大肠杆菌质粒上的qnr蛋白空间结构极为相似。[结论]通过对蛋白质序列分析和结构预测,初步确定该基因为喹诺酮耐药基因,为水产细菌的耐药机制研究奠定基础。     

Aspergillus nigerF-01生淀粉糖化酶基因的克隆与序列分析

本研究从Aspergillus niger F-01中克隆到了生淀粉糖化酶菌基因的DNA及c DNA序列。序列分析表明,该生淀粉糖化酶基因DNA序列编码区长2 169 bp,c DNA编码区长1 920 bp,该基因含有4个内含子,共编码639个氨基酸,前18个氨基酸为信号肽序列,该氨基酸序列中共含有2个潜在的糖基化位点,软件预测出该酶的分子量约为68.36 k D,等电点为4.2。该研究为今后构建高产的生淀粉糖化酶基因工程菌奠定了基础。     

小叶章PPDK基因的克隆和生物信息学分析

[目的]获得小叶章PPDK的cDNA序列,推测蛋白氨基酸理化性质及二三级结构等,以及已知物种PPDK氨基酸系统进化分析。[方法]利用RT-PCR技术扩增PPDK序列,通过ProtParam、Blast、THMHMM、SOPMA等生物信息软件分析序列。[结果]获得了小叶章PPDK的c DNA序列,长1 035 bp,相对分子量41. 910 kDa,等电点为9. 70,氨基酸中含量最高的是丝氨酸,72个;蛋白二级结构中无规卷曲占48. 83%,不含信号肽和跨膜结构,氨基酸系统进化树结果分析发现小叶章PPDK与二穗短柄草、水稻亲缘关系最近。[结论]小叶章PPDK含有385个氨基酸,含1个PDRP活性调控位点,72个参与信号传导的磷酸化位点。     

中华蜜蜂气味结合蛋白基因AcerOBP7的克隆及序列分析

[目的]克隆中华蜜蜂(Apis cerana cerana) Acer OBP7基因并分析其相关生物学信息。[方法]收集中华蜜蜂样本,提取总RNA,反转录制备c DNA。设计特异性引物,PCR扩增Acer OBP7基因的ORF序列。利用多种生物信息学软件对编码蛋白的理化性质和结构特征进行预测和分析。[结果]获得中华蜜蜂气味结合蛋白基因Acer OBP7的c DNA序列。Acer OBP7基因的开放阅读框(ORF)长438 bp,编码145个氨基酸。存在信号肽,无跨膜结构,在53～140个氨基酸之间有一个昆虫气味结合蛋白家族的PBP-GOBP家族的保守结构域,信号肽源于氨基酸中的1～20位,其对应的剪切位点落在氨基酸中的20位与21位间。有一些相对清晰的疏水区。[结论]Acer OBP7蛋白属于Classical OBP亚家族,具有典型的PBP-GOBP家族结构,是一种分泌蛋白。     

黑曲霉木聚糖酶Xyn43A基因的克隆和生物信息学分析

[目的]克隆黑曲霉木聚糖酶(Xyn43A)基因,进一步对其进行生物信息学分析。[方法]利用3'RACE与5'RACE技术,克隆Xyn43A全长cDNA序列,扩增Xyn43A的DNA序列,并进行序列分析。[结果]cDNA全长1152bp(不含Poly(A)),包含一个957bp开放阅读框,编码信号肽19个氨基酸,成熟肽299个氨基酸,5'与3'非编码区分别为113bp、82bp。预测该蛋白相对分子量为33.47kDa,等电点为4.55。该序列含一个长度为86bp的内含子。Xyn43A为亲水性稳定蛋白,有4个N-糖基化位点,26个磷酸化位点。与GH43族木聚糖酶亲缘性较近,具有GH43族糖基水解酶典型的5叶片螺旋桨结构。[结论]克隆了一个新的木聚糖酶基因,属于GH43族糖基水解酶。     

基于rbcL和tufA基因的石莼和浒苔系统发育分析

本研究对海南沿岸采集到石莼(Ulva sp.)和浒苔(Enteromorpha sp.)的rbc L和tuf A基因序列进行PCR扩增并测序,并从Gen Bank下载16种绿藻的rbc L基因序列和tuf A基因序列,排序后的18种绿藻的rbc L基因长度为680 bp,变异位点416个,保守位点为264个。序列中C+G的含量为40.4%,说明浒苔属和石莼属的rbc L序列的(C+G)%值较低。而排序后的18种绿藻的tuf A基因长度为582 bp,变异位点122个,保守位点为460个。序列中C+G的含量为33.1%,说明浒苔属和石莼属的tuf A序列的(C+G)%值较低。利用NJ法以rbc L和tuf A序列构建的系统进化树表明,浒苔属和石莼属的物种并未聚类成各自独立的进化枝,而是存在明显的属间交叉分布现象。     

花生FAD8基因的克隆及生物信息学分析

[目的]克隆重要油料作物花生中在多不饱和脂肪酸合成代谢途径发挥重要作用的脂肪酸脱氢酶FAD8基因,并对其进行生物信息学分析。[方法]以高油花生品种鲁花14为材料,电子拼接花生FAD相关EST序列并结合RT-PCR方法克隆花生Ah FAD8全长c DNA,并对其基因序列特征进行分析。[结果]花生Ah FAD8基因c DNA全长1 494 bp,开放阅读框为1 359 bp,编码453个氨基酸,分子量为51.71 k Da;蛋白序列比较发现花生FAD8与野大豆和普通大豆的相似性最高,为83%;NJ法聚类分析表明其与上述两种物种的亲缘关系最近,且支持率达96%。[结论]从花生中分离到一个新的ω-3脂肪酸脱氢酶基因,具有FAD8蛋白的保守结构域及3个富组氨酸基序,属于FAD8家族。     

水稻OsUVR8基因电子克隆及生物信息学分析

[目的]获得水稻Os UVR8基因的编码区序列,并进行生物信息学分析。[方法]以拟南芥UVR8蛋白的氨基酸序列作为查询探针,用电子克隆的方法获得Os UVR8基因的编码区序列;用生物信息学软件对Os UVR8蛋白进行预测和分析。[结果]Os UVR8基因有13个外显子,编码区序列长1 764 bp,编码587个氨基酸。Os UVR8蛋白分子量为62132.7 Da,理论等电点为5.87,含有41个芳香族氨基酸,比较稳定,为亲水性蛋白。无规则卷曲是主要的二级结构,其次是延伸链。位于细胞内叶绿体、线粒体之外的区域。具有9个RCC1重复。有35个磷酸化位点,19个O-β-葡萄糖糖基化位点,6个Yin-Yang位点。三级结构与拟南芥UVR8蛋白三级结构相似。[结论]获得了水稻Os UVR8基因的编码区序列并进行了生物信息学分析。     

干旱胁迫下白沙蒿P5CS的生物信息学分析

[目的]确定白沙蒿在干旱胁迫下起渗透调节作用的脯氨酸合成基因P5CS的生物信息学特征。[方法]对白沙蒿进行田间最大持水量的70%、40%及30%的干旱胁迫处理,再对其进行转录组测序获得不同胁迫处理下的差异表达基因,并筛选显著上调表达的P5CS,对其进行序列分析。[结果]P5CS对白沙蒿的抗旱性起调控作用,该基因序列全长为3 061 bp,包含长为2 145 bp的一个完整的开放阅读框(ORF),共编码714个氨基酸。等电点为6. 12、分子式为C3403H5539N965O1042S16、分子质量为77 157. 21 k Da,为亲水性蛋白,其序列同源性与黄花蒿最高,为93%。二级结构组成中α螺旋占的比例最高(40. 62%),无跨膜结构,主要分布在细胞质中。[结论]在干旱胁迫下,白沙蒿脯氨酸合成基因P5CS通过显著上调表达,参与了白沙蒿的抗旱调控。     

莲藕CBF2基因cDNA克隆及序列分析

目的:克隆莲藕CBF2基因的c DNA全长并对其进行序列分析。方法:根据已有的ESTs序列,设计3'和5'端RACE引物,运用RACE技术克隆莲藕CBF2基因c DNA全长。结果:克隆得到全长为1 560bp c DNA序列,其中包括350bp的3'非编码区和124bp的5'非编码区及一个1 086 bp的完整开放阅读框,编码362个氨基酸,序列末端有poly(A)尾。其核苷酸序列与NCBI数据库中大豆DREB2C/CBF2、马铃薯DREB2A/CBF2、黄瓜DREB2A/CBF2及花生DREB2A/CBF2的同源性较高,分别为83%、77%、76%和76%,因此把该基因命名为Lr CBF2。氨基酸序列进化树分析表明该基因与葡萄相关基因亲缘关系较近。结论:分离克隆得到莲藕CBF2基因,为进一步研究莲藕中该基因的功能奠定基础。     

萝卜干细胞决定基因WUS的电子克隆与序列分析

目的:电子克隆获得萝卜干细胞决定基因WUS的编码序列。方法:利用已知的拟南芥WUS基因序列,采用电子克隆的方法获得了萝卜WUS基因cDNA的序列。并对萝卜WUS的氨基酸序列组成,物理和化学性质,二级的特点以及其与其他植物WUS的进化关系进行了研究。结果:萝卜WUS基因cDNA全长为1 298 bp,包含一个完整的开放读码框(936 bp),编码312个氨基酸。其分子量为35 465.7 Da,等电点为6.99。其与拟南芥WUS的同源性为74.0%。在进化关系上,萝卜与油菜和拟南芥WUS亲缘关系较近。与豆科植物亲缘关系远。结论:初步获得了萝卜WUS基因的编码序列,为进一步研究其功能打下基础。     

大鳞副泥鳅和泥鳅GNB2L1基因的克隆、表达及系统进化分析

由G蛋白β2亚基类似物1基因(GNB2L1)编码的蛋白激酶C受体(RACK1)是一个高度保守的锚定蛋白,属于WD40结构域蛋白家族成员,在细胞信号转导等生命过程中发挥着重要作用。本文采用RACE技术和基因克隆技术分别对大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)精巢组织的GNB2L1基因c DNA序列进行了克隆。序列分析表明,大鳞副泥鳅GNB2L1基因c DNA序列全长1 115 bp,开放阅读框(ORF)长965 bp,编码317个氨基酸;泥鳅GNB2L1基因c DNA序列的开放阅读框长965 bp,编码317个氨基酸;两种泥鳅GNB2L1基因编码的蛋白与其他鱼类的RACK1蛋白的同源性为94%~97%,且不同进化地位物种的GNB2L1基因均由8个外显子和7个内含子组成。以GNB2L1基因为标记基因,构建的鱼类系统发育树显示,大鳞副泥鳅和泥鳅在进化上的亲缘关系最近。RT-PCR结果显示,GNB2L1基因在大鳞副泥鳅成体各组织中均有表达,且在脑组织的表达量高于其他组织。以上结果表明,GNB2L1基因为一个进化保守基因,可能在大鳞副泥鳅的细胞活动中发挥着重要作用。