绵羊基因组MHC ClassⅢ区段部分基因的分离与鉴定

绵羊基因组MHC段分为ClassⅠ、Class Ⅲ和ClassⅡ（含Ⅱa和Ⅱb两个亚区）3个区段,与另外2个区段相比,Class Ⅲ区的基因信息远少于ClassⅠ和ClassⅡ区.为丰富绵羊基因组 MHC Class Ⅲ 区段基因信息. 本研究用位于中国美利奴羊基因组BAC文库中 MHC ClassⅢ 区段4个BAC克隆的酶切片段制备32P 标记探针,继而采用噬菌斑原位杂交筛选法筛选中国美利奴羊混合组织cDNA 文库,并对分离到的cDNA 阳性克隆进行全序列测定及生物信息学分析.本实验共筛选出 31 个 cDNA 阳性克隆,对其序列进行了测定及分析,确定了序列在ClassⅢ 区段上的位置,并通过在NCBI中的同源检索对其功能做了初步鉴定.由实验可知,利用BAC 文库与 cDNA 文库杂交筛选法对较大区段基因的筛选和分离是有效的.同时,对分离到的表达序列结合生物信息学进行分析,这将有助于对该序列功能的深入研究.     

松鸡科13种鸟类COⅠ序列变异及系统发育分析

线粒体DNA中的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因,即COⅠ是DNA条形编码的主要基因,是一个很好的物种鉴定工具,目前广泛应用于鸟类系统发育研究。通过测定花尾榛鸡和黑琴鸡COⅠ基因的序列,并结合GenBank中松鸡科13种鸟类的同源序列,对松鸡科鸟类进行了序列变异和系统发育分析。结果显示,松鸡科物种的种间变异大于种内变异。序列分歧和系统分析结果支持花尾榛鸡Tetrastes bonasia归于松鸡科Tetraonidae榛鸡属Tetrastes。黑琴鸡Lyrurus tetrix与Tetrao属中其它物种的分歧小于松鸡科其它属间分歧,且黑琴鸡聚在Tetrao内,研究结果倾向支持黑琴鸡归于松鸡属Tetrao。     

CO Ⅰ SEQUENCE VARIATIONS AND PHYLOGENETIC RELATIONSHIPS AMONG 13 SPECIES OF TETRAONIDAE BIRDS

线粒体DNA中的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因,即CO Ⅰ是DNA条形编码的主要基因,是一个很好的物种鉴定工具,目前广泛应用于鸟类系统发育研究.通过测定花尾榛鸡和黑琴鸡CO Ⅰ基因的序列,并结合GenBank中松鸡科13种鸟类的同源序列,对松鸡科鸟类进行了序列变异和系统发育分析.结果显示,松鸡科物种的种间变异大于种内变异.序列分歧和系统分析结果支持花尾榛鸡Tetrastes bonasia归于松鸡科Tctraonidae榛鸡属Tetrastes.黑琴鸡Lyrurus tetrix与Tetrao属中其它物种的分歧小于松鸡科其它属间分歧,且黑琴鸡聚在Tetrao内,研究结果倾向支持黑琴鸡归于松鸡属Tetrao.     

大黄鱼16SrRNA和18SrRNA基因的测定与序列分析

利用多对引物,扩增并测定出大黄鱼16SrRNA基因和18SrRNA基因的部分序列,其长度分别为1202bp和1275bp,16SrRNA基因序列的GC含量为46．12％,18SrRNA基因的Gc含量为53．oo％。将大黄鱼16SrRNA基因序列与GenBank中15种硬骨鱼类的同源序列结合,同时将其18SrRNA基因序列与GenBank中9种脊索动物的同源序列相结合,运用软件获得各自序列间差异百分比,转换和颠换数值等信息。基于这两种基因序列,利用NJ法和BI法,分别构建16种硬骨鱼类和10种脊索动物的分子系统树。18SrRNA构建的系统树包括三大支,一支为哺乳类、鸟类和爬行类共6个物种,一支为两栖类的1个物种,另一支为2种硬骨鱼类。16SrRNA构建的系统树显示大黄鱼所在的石首鱼科与鲈科和盖刺鱼科亲缘关系较近。此外还讨论了这两个基因的序列特征。     

黄喉拟水龟转铁蛋白基因的克隆以及表达特征分析

转铁蛋白在铁的新陈代谢中起着重要的作用,参与细菌感染后的免疫反应。研究克隆了黄喉拟水龟Tf基因组DNA全长序列,并对Tf基因的序列特征进行了分析。序列分析表明,黄喉拟水龟Tf是由两个相似结构域构成的单一肽链,每个结构域包含两个亚基,它们相互作用形成一个深的、亲水的铁结合位点。其基因组DNA由17个外显子和16个内含子组成,与其他脊椎动物Tf基因结构相似,显示了黄喉拟水龟Tf基因在结构上的保守性。同源性分析表明,黄喉拟水龟的Tf基因与鸟类、爬行类的Tf基因同源性最高,约为75%—97%;与哺乳类Tf基因的同源性约为65%—75%;与爪蟾等两栖类的Tf基因也有一定的同源性。荧光定量PCR结果显示,黄喉拟水龟人工感染粘质沙雷氏菌后,Tf基因在其肝脏、脾脏、肾脏及心脏各组织中的表达量均有上调的趋势,这与其他动物经病原刺激后的表达特征具有相似性。       

家禽MHC结构研究进展

禽主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC)的结构与禽病防控、禽免疫学、禽类遗传学研究密切相关。文章对鸡、火鸡、鹌鹑、鸭和鹅的MHC结构方面的研究进展进行了综述,表明其有以下共同特点:都有保守的MHC区域,包括MHC I基因和MHC II基因及一些功能未知基因;基因排列简单而紧凑;MHC I基因内含子的长度都比哺乳动物小;鸡、火鸡、鸭和鹅的MHC I基因组序列都有8个外显子和7个内含子,MHC IIβ基因组序列都有6个外显子和5个内含子;鸡、火鸡和鹌鹑的BG基因结构模式相同;都存在微卫星重复单元。但也存在种属差异:鸡的MHC I基因和MHC II基因是双拷贝,而鸭、鹅和鹌鹑有若干个拷贝;BG基因的拷贝数及其外显子数目不同。对主要家禽MHC结构进行分析比较,将有利于对禽病学及禽免疫遗传学的进究。     

家鹅线粒体tRNAthr与tRNApro序列与结构分析

本研究采用PCR和DNA测序技术测定了6个中国家鹅品种和2个欧洲鹅品种25个个体线粒体DNA tRNApro（69bp）和tRNAthr（68bp）基因的完整序列,通过对家鹅线粒体基因组的研究,首次报道了家鹅线粒体tRNApro和tRNAthr基因的结构,对鸿雁家鹅、灰雁家鹅、白额雁（Anser albifrons,序列号为AF363031）种间的tRNApro和tRNAthr基因的二级结构及序列的变异特征进行了分析,并通过家鸡（Gallus gallus domesticus,序列号为NC001323）与鸿雁家鹅间tRNApro和tRNAthr基因二级结构的比较,初步进行了鸡形目与雁形目两个目间tRNApro和tRNAthr基因二级结构及序列变异的分析。结果表明：家鹅tRNApro和tRNAthr基因均可折叠成标准的三叶草形二级结构; 2个tRNA基因三叶草结构的氨基酸臂、反密码子环在鸿雁、灰雁和白额雁种间以及鸡形目与雁形目两个目间没有发生变异,具有高度的保守性。本研究的结果将为进一步探讨家鹅线粒体DNA tRNApro和tRNAthr基因序列与结构、功能的关系奠定基础。所测定的基因序列已登录国际GenBank数据库,序列号为AY427800～AY427805和AY427812～AY427814。     

乌鳢(Channa argus)MHC Class I全长cDNA序列的克隆及表达特征北大核心CSCD

旨在探究乌鳢(Channa argus)MHC基因的分子特征、表达方式及多态性。应用抑制差减杂交(SHH)和快速扩增c DNA末端(RACE)技术克隆并鉴定了乌鳢全长MHC I c DNA序列Char-Ia-1、Char-Ia-2和Char-Ib,推测氨基酸序列与已知硬骨鱼MHC I基因同源。Char-Ia-1和Char-Ia-2 c DNA序列包含1 167和1 083 bp的开放阅读框,分别编码388和360 aa的膜型Ⅰ类分子;而Char-Ib c DNA序列包含978 bp的开放阅读框,编码325 aa,显著截短的羧基末端显示Char-Ib为潜在的分泌型Ⅰ类分子。比较发现Char-Ia与Char-Ib在3'非转录区存在显著差异,在细胞外区、跨膜区和细胞质区的氨基酸序列同源性均较低,推测二者来自不同的MHC I基因座。氨基酸序列比对显示乌鳢MHC I分子与抗原肽结合的关键氨基酸残基较保守,在α1和α3结构域均出现硬骨鱼特征性的氨基酸残基缺失。进化树分析表明Char-Ia-1和Char-Ia-2聚为一簇,与Char-Ib处于不同的进化分支上,进一步证实Char-Ia与Char-Ib分别由不同MHC I基因座编码。RT-PCR分析显示乌鳢MHC I在组织中呈现组成型表达。设计基因专一性引物检测乌鳢Char-Ia与Char-Ib两类MHC I基因在组织中的表达水平,结果显示Char-Ia以较低的浓度表达于所有被检测组织,而Char-Ib主要表达于脾、肠、鳃和外周血,呈现明显的组织表达特异性,提示两类MHC I分子在鱼类免疫反应中发挥不同的生理功能。     

乌鳢(Channa argus)MHC Class I全长cDNA序列的克隆及表达特征

旨在探究乌鳢(Channa argus)MHC基因的分子特征、表达方式及多态性。应用抑制差减杂交(SHH)和快速扩增c DNA末端(RACE)技术克隆并鉴定了乌鳢全长MHC I c DNA序列Char-Ia-1、Char-Ia-2和Char-Ib,推测氨基酸序列与已知硬骨鱼MHC I基因同源。Char-Ia-1和Char-Ia-2 c DNA序列包含1 167和1 083 bp的开放阅读框,分别编码388和360 aa的膜型Ⅰ类分子;而Char-Ib c DNA序列包含978 bp的开放阅读框,编码325 aa,显著截短的羧基末端显示Char-Ib为潜在的分泌型Ⅰ类分子。比较发现Char-Ia与Char-Ib在3'非转录区存在显著差异,在细胞外区、跨膜区和细胞质区的氨基酸序列同源性均较低,推测二者来自不同的MHC I基因座。氨基酸序列比对显示乌鳢MHC I分子与抗原肽结合的关键氨基酸残基较保守,在α1和α3结构域均出现硬骨鱼特征性的氨基酸残基缺失。进化树分析表明Char-Ia-1和Char-Ia-2聚为一簇,与Char-Ib处于不同的进化分支上,进一步证实Char-Ia与Char-Ib分别由不同MHC I基因座编码。RT-PCR分析显示乌鳢MHC I在组织中呈现组成型表达。设计基因专一性引物检测乌鳢Char-Ia与Char-Ib两类MHC I基因在组织中的表达水平,结果显示Char-Ia以较低的浓度表达于所有被检测组织,而Char-Ib主要表达于脾、肠、鳃和外周血,呈现明显的组织表达特异性,提示两类MHC I分子在鱼类免疫反应中发挥不同的生理功能。     

家鹅线粒体DNA tRNApro和tRNAthr基因序列与结构分析

采用PCR和DNA测序技术测定了6个中国家鹅品种和2个欧洲鹅品种25个个体线粒体tRNApro(69 bp)和tRNAthr(68 bp)基因的完整序列,通过对家鹅线粒体基因组的研究,首次报道了家鹅线粒体tRNApro和tRNAthr基因的结构,对鸿雁、灰雁、白额雁(Anser albifrons,序列号为AF363031)雁属种间tRNApro和tRNAthr基因的二级结构及序列的变异特征进行了分析,并通过家鸡(Gallus gallus domesticus,序列号为NC001323)与鸿雁家鹅间tRNApro和tRNAthr基因二级结构的比较,初步进行了鸡形目与雁形目两个目间tRNApro和tRNAthr基因二级结构及序列变异的分析.结果表明:家鹅tRNApro和tRNAthr基因均可折叠成标准的三叶草形二级结构; 2个tRNA基因三叶草结构的氨基酸臂、反密码子环在鸿雁、灰雁和白额雁种间以及鸡形目与雁形目两个目间没有变异,具有高度的保守性.本研究的结果将为进一步探讨家鹅线粒体DNA tRNApro和tRNAthr基因序列与结构、功能的关系奠定基础.所测的序列已登录GenBank数据库,序列号为AY427800～AY427805和AY427812～AY427814.     

中国地方鸡种MHC B-LBⅡ新等位基因的遗传多态性研究

为研究鸡MHC B-LBⅡ基因的遗传多态性,首先在8个中国地方鸡种(藏鸡、仙居鸡、北京油鸡、固始鸡、斗鸡、丝羽乌骨鸡、白耳鸡和狼山鸡)B-LBⅡ基因第二外显子扩增了一长度为 175 bp 的 DNA 片段并进行 SSCP 基因型分析;在8 个地方鸡种共 467 个个体中检测到 37 个 PCR-SSCP 基因型;从被检样品中筛选出不同基因型的个体,并在其 B-LBⅡ基因组中扩增了一个包括其第二外显子和第二内含子在内长度为374 bp的片段,通过克隆和测序获得了该片段的核苷酸序列。经序列分析,在前述地方鸡种被筛选出的 30 个无血缘关系的个体中发现了 31 个 B-LBⅡ新等位基因,并参照哺乳动物 MHC II 类 B 等位基因命名规则进行了命名。对这 31 个 B-LBⅡ新等位基因长度为 374 bp 的 DNA 片段进行比对表明,在其第二外显子序列上共有 68 个多态性变异位点,其中简约性信息位点 51 个,单变异位点 17 个,具有丰富的遗传多态性。在这些多态性变异位点中,出现在遗传密码子第一和第二位上的碱基替换率分别为 36.76% 和 35.29%。等位基因序列间的相似性估测为 90.6%-99.5%;B-LBⅡ基因第二外显子的错义替换率和同义替换率分别为 14.64±2.67%和 2.92±0.94%。结果表明,B-LBⅡ基因的丰富遗传多态性主要是由基因重组和平衡选择效应所引起的。对 B-LBⅡ等位基因第二外显子所编码的 B-LBⅡ分子β1 结构域氨基酸序列比对发现,31 个 B-LBⅡ新等位基因属于 26 个等位基因主型;在β1结构域氨基酸序列的 33个变异位点上,存在 6 个同义替换和 27 个错义替换。分析认为,那些发生在多肽结合位点上的氨基酸错义替换与鸡 MHC B-LBⅡ分子的免疫特异性有关。该结果可为鸡的抗病育种研究提供分子生物学依据。     

Cloning and sequence analysis of full length of mulberry (Morus alba ) actin gene

肌动蛋白在植物的各种生理活动中起着重要作用,是研究基因表达与调控模式的内标参考.通过染色体步移方法获得了桑树肌动蛋白actin基因1 612 bp的序列,该基因CDS长1 312 bp(GenBank登录号:HM623866),编码377个氨基酸残基,与水稻、葡萄等的同源基因的序列一致性在90％以上.基因内含子的数目及其在基因组上的位置也与水稻、葡萄等的相似.对来自不同物种的24个肌动蛋白基因进行聚类分析的结果显示,基因被分为Class Ⅰ和ClassⅡ两个明显的亚群.     

桑树肌动蛋白actin基因全长序列的克隆与分析

肌动蛋白在植物的各种生理活动中起着重要作用,是研究基因表达与调控模式的内标参考。通过染色体步移方法获得了桑树肌动蛋白actin基因1612bp的序列,该基因CDS长1312bp(GenBank登录号:HM623866),编码377个氨基酸残基,与水稻、葡萄等的同源基因的序列一致性在90%以上。基因内含子的数目及其在基因组上的位置也与水稻、葡萄等的相似。对来自不同物种的24个肌动蛋白基因进行聚类分析的结果显示,基因被分为ClassⅠ和ClassⅡ两个明显的亚群。     

蚯蚓纤溶酶基因(Efp-Ⅰ)在大肠杆菌中的克隆、表达及活性分析

从GenBank查询到的蚯蚓纤溶酶(earthworm fibrinolyti cenzyme,EFE)基因序列中,只有AY438624翻译的蛋白质序列与天然EfP-Ⅰ在N-端具有较高的相似性。根据该基因的5′与3′序列设计引物,通过RT-PCR从赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)获得一个完整的基因(GenBank,DQ418454)。序列分析证明,由该基因编码蛋白质的N-末端与天然EfP-Ⅰ的N-末端的氨基酸顺序完全相同。ScanProsite prediction programs分析显示,该基因与AY438624相似性极高,二者均属于胰蛋白酶家族;不同的是,该基因编码蛋白质的序列中含有N-糖苷键的结构域,所以DQ418454是EfP-Ⅰ中的一个新基因。在此基础上,构建了该基因的原核表达载体pMAL-c2X-Efp-Ⅰ,并进行了转化、诱导和表达。Western blotting证明,表达产物同时具有MBP和EfP-Ⅰ的抗原特异性,是MBP和EfP-Ⅰ的融合蛋白(MBP-EfP-Ⅰ)。经亲和层析分离纯化的MBP-EfP-Ⅰ,在酪蛋白平板和纤维蛋白平板上表现出明显的纤溶酶活性。     

狂犬病疫苗株病毒aG株全基因序列测定及特征分析

对我国狂犬病疫苗生产株aG株进行全基因序列测定分析,为完善aG株毒种的质量控制提供数据支持。将aG株病毒全基因组RNA分成8段进行RT-PCR分段扩增,其中基因组5′末端采取5′RACE方法,将PCR扩增产物分别克隆入pGEM-T载体中,测定序列并拼接获得病毒全基因序列;用DNAStar软件包中的相应软件对基因全序列进行分析,并与国内外主要狂犬病疫苗生产株进行基因同源性分析和主要抗原位点比较。aG株病毒基因组序列全长11 925bp(GenBank登录号为JN234411),属基因Ⅰ型狂犬病病毒;各疫苗株生物信息学分析表明,各株病毒存在同源性差异。本研究获得了aG株病毒全基因组序列,对aG株基因特征进行了分析并将其与国内外疫苗株进行了比较,为完善其质量控制提供了参考和数据支持。     

C-mos 及其在系统发生研究中的应用

用于重建系统发生系统的分子标记需满足一些条件,常作的有线粒体DNA序列和一些核基因序列,本文介绍了一种基因C－mos,由于其为单拷贝,无内元,全长约1kb,便于基因组中扩增并测序,可度量中等分类阶元间的亲缘关系,目前主要应用于爬行类和鸟类的系统发生研究中。     

短尾蝮蛇IRF-2基因的克隆和特征分析

报道了短尾蝮蛇Gloydius brevicaudus干扰素调节因子2基因(IRF-2)的克隆和cDNA全序列测定分析.目前除在爬行类外,IRF-2基因在大部分的脊椎动物如鱼类、两栖类、鸟类和哺乳类都有报道.为了获得爬行类IRF-2基因的全序列,从短尾蝮蛇的肾、脾、肝和肠4种组织中使用Trizol试剂盒提取了总RNA.从已知的IRF-2基因序列比对设计了简并引物来扩增保守片段.最后使用RACE方法得到IRF-2的cDNA全序列.结果 显示短尾蝮蛇的IRF-2基因开放阅读框包含有978个核苷酸,编码326个氨基酸,其3′UTR包含137个核苷酸.与脊椎动物其他四足动物序列比对分析还发现,短尾蝮蛇的IRF-2基因和推导的氨基酸序列都非常保守,与大部分四足动物的IRF-2相似.从其氨基酸序列中可以辨别出DBD、IDA2和transactivating domain等大部分元件和阻遏模体.     

副鸡禽杆菌aroA基因克隆及序列分析

旨在建立一种方便、高效的同源保守基因克隆方法,并对副鸡禽杆菌aroA基因进行克隆和结构分析。本试验以副鸡禽杆菌国际标准株145(C-3)基因组DNA为模板,用CODEHOP软件设计针对aroA基因的兼并引物,并运用改进的染色体步移方法扩增aroA基因序列;对该核酸序列及其编码蛋白进行结构分析并与该菌其他血清型及相关细菌进行序列比对分析。结果显示,获得了完整的aroA基因,全长1 293 bp。该基因编码由430个氨基酸组成的多肽,具有2个功能位点和5个抗原表位位点。不同血清型间氨基酸序列同源性为88.1%-100%,与其他相关细菌核酸同源性为75%以上。首次将兼并PCR和改进的染色体步移技术结合起来对副鸡禽杆菌aroA基因全长进行扩增研究,得到了预期的结果。     

一个与小鼠锌指蛋白基因ZF-12相关的假基因的克隆和鉴定

小鼠类Krüppel锌指蛋白基因ZF-12为人的类Krüppel锌指蛋白基因ZNF191的同源基因,它们都编码368个氨基酸残基,N端存在SCAN结构域,C端有4个连续的锌指模体,最近的研究表明ZNF191是肝癌发生的相关基因。我们以人锌指蛋白基因ZNF191的cDNA为探针,筛选小鼠λ噬菌体基因组文库,意外地获得了1个与小鼠锌指蛋白基因ZF-12相类似的基因,多种组织的RT-PCR和启动子序列分析,暗示该基因不表达,且该基因无内含子,与ZF-12高度相似,存在突变,暗示其为与ZF-12相关的假基因序列,经查新证实它为新的序列后,以ZF12p(ZF-12 pseudogene)命名在GenBank登录(AY040222)。查寻GenBank的人类基因组库以及Southern结果显示人类基因组中无ZNF191假基因序列。ZF12p与ZF-12高度相似,暗示ZF12p在进化过程中产生的时间较晚,这对研究锌指蛋白基因ZF-12的突变与进化具有重要的意义。     

水稻全基因组编码抗病基因同源序列分析

利用模糊搜索的方法,在TIGR水稻日本晴基因组数据库(TIGR Rice Genome Annotation-Release5)中识别出565个编码抗病蛋白质的同源序列;利用识别出565个编码抗病蛋白质序列分别与籼稻基因组数据库进行BLASTP联配,共确定320个对应的等位基因。通过在线生物信息学软件,识别了这565个抗病基因的保守结构域、保守模体和DNA序列内转座子元件,其中有14个抗病基因同源序列注释错误。同时绘出了这些基因的基因组分布,并基于这些基因的同源树分析和基因组物理分布,认为基因的原位和远程复制事件产生了抗病基因的现存分布和多样性,其中转座子在复制过程中扮演了重要角色。这些对抗病机制研究和抗病基因进化研究以及抗病基因的转育具有重要意义。