小菜蛾PGRP-S2基因的克隆表达及功能分析

肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan recognition protein,PGRP)对于昆虫来说是一种高度保守的病原识别蛋白。为阐明PGRP-S2在小菜蛾Plutella xylostella抵抗病原微生物过程中的作用,本研究结合RT-PCR和RACE技术克隆得到小菜蛾PGRP-S2基因的cDNA全长序列,命名为PGRP-S2(GenBank登录号:MG570190)。生物信息学分析结果表明,PGRP-S2的开放阅读框为588 bp,编码195个氨基酸;蛋白质预测分子量为21.46 kDa,理论等电点为8.46;编码蛋白具有PGRP超家族保守结构域和酰胺酶结构域,是典型的肽聚糖识别蛋白,包含一条信号肽,不存在跨膜结构;同源序列比对和系统进化树分析表明PGRP-S2与家蚕Bombyx mori的BmPGRP-S 1进化距离最近。利用大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)高效表达重组蛋白PxPGRP-S2,利用倒置显微镜及平板涂布观察重组蛋白对大肠杆菌E.coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus的作用,结果表明PxPGRP-S2蛋白能够与两种细菌发生结合并凝集细菌,但不具备直接杀菌功能。本研究为进一步研究基于PGRP-S2介导的小菜蛾免疫防御反应提供基础。     

家蚕整合素Bmintegrin β1基因的克隆及表达

整合素作为一种跨膜糖蛋白,与生物体的生理和病理等多个过程密切相关。为了探究其在家蚕中扮演的角色,通过PCR及RACE技术克隆得到了家蚕整合素β家族成员Bmintegrinβ1,通过结构域预测网站对其结构域进行了预测,并构建进化树对其进化关系进行分析,此外通过原核表达系统及蛋白纯化方法获得其重组蛋白,使用重组蛋白免疫小鼠获得其多克隆抗体,并采用半定量PCR及Western blotting方法检测Bmintegrin β1的时空表达。文中得到家蚕整合素Bmintegrin β1的3种剪切形式,且这3种剪切体具有长为2 502 bp的开放阅读框架,编码833个氨基酸。根据预测该蛋白含有Integrin-B-tail、跨膜区等一系列整合素家族保守的结构域。进化树结果表明该蛋白与同为鳞翅目成员的烟夜蛾和黑脉金斑蝶的整合素蛋白最为接近。此外我们通过原核表达系统及亲和层析技术获得了高纯度的Bmintegrin β1蛋白,进一步制得多克隆抗体。并通过免疫印迹反应证明该抗血清能特异识别Bmintegrin β1重组蛋白。之后通过半定量PCR及免疫印迹检测,结果显示该蛋白在家蚕的各组织以及血细胞各时期均有较高表达且在血液中表达量最高。总之,这项研究为家蚕整合素家族的研究提供了基础。     

小菜蛾普通气味结合蛋白2基因的原核表达与多克隆抗体制备

本实验提取羽化3 d的小菜蛾Plutella xylostella成虫触角总RNA,反转录合成cDNA,以此为模板PCR扩增出小菜蛾普通气味结合蛋白2基因,大小为492 bp,Blast结果显示与多种昆虫的GOBP2具有较高的同源性.将该基因克隆到表达载体pMAL-c4E中,转化宿主菌TB1(DE3),获得单克隆重组质粒pMAL-c4E-GOBP2.IPTG成功诱导pMAL-c4E-GOBP2表达出约60 kDa的融合蛋白.优化诱导条件为3 mmol/L终浓度IPTG、6 h,可获得大量可溶性蛋白.表达的融合蛋白通过亲和色谱法纯化、免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体.ELISA分析表明制备的抗体效价达1:1.28×105.     

小菜蛾羧酸酯酶基因的克隆及其序列分析

利用CODEHOP设计简并引物,通过反转录多聚酶链式反应(RTPCR)克隆小菜蛾Plutellaxylostella抗性种群中抗性相关的羧酸酯酶基因,随机挑取测序5个阳性克隆进行测序,测序结果经过blastx比较,发现所获得的大约420bp的基因片断均为羧酸酯酶基因,与双翅目昆虫蚊子的氨基酸序列同源性达85%以上 。     

小菜蛾酯酶基因的克隆

根据已知的酯酶基因的保守性氨基酸序列设计简并引物 ,通过逆转录 -聚合酶链反应 (RT PCR)扩增出小菜蛾PlutellaxylostellaL .酯酶基因片段 ,然后按照测序结果再设计 1对特异引物 ,利用PCR方法 ,筛选小菜蛾的cDNA文库。将RT PCR获得的 1条长度为 3 3 0bp的目的条带 ,亚克隆入T -载体 ,测序结果表明共得到了 1 0个不同的酯酶基因片段。利用特异引物对小菜蛾的cDNA文库进行初筛 ,显示文库中存在有小菜蛾的酯酶基因。     

人转化生长因子β1 cDNA的克隆及其原核表达

转化生长因子β１（ＴＧＦβ１）属于生物学功能很广泛的ＴＧＦβ超家族的一个成员,对细胞增殖和分化、免疫系统、细胞粘连、肿瘤发生与恶变、神经系统的发育与建成等方面都有重要作用［１～３］。临床上,ＴＧＦβ１可用于创伤愈合以及软骨和骨组织损伤的修复,特...     

小菜蛾气味受体蛋白PlxyOr83b基因的克隆及表达

【目的】克隆小菜蛾Plutella xyostella气味受体Or83b基因, 并进行原核表达, 为研究小菜蛾寄主选择行为的分子机理, 开发昆虫行为调节剂提供基础。【方法】提取小菜蛾的总RNA, 反转录获得总cDNA, 采用RT-PCR方法扩增目的基因, 将其克隆至T载体并测序, 然后将目的基因克隆到大肠杆菌Escherichia coli表达载体pET-32a (+)中表达。经酶切、 PCR及测序鉴定正确后转化BL21 (DE3)菌株, 用IPTG诱导表达, 通过SDS-PAGE, Western印迹鉴定表达蛋白。【结果】获得了编码小菜蛾Or83b的cDNA序列, 该基因阅读框长1 413 bp, 编码471个氨基酸, 预测的等电点为7.19, 命名为PlxyOr83b（GenBank登录号为GQ923610）; 成功构建了pET-PlxyOr83b原核表达重组质粒, 目的基因获得高效表达, 其融合蛋白分子量为32.0 kD, Western blot 检测结果进一步表明PlxyOr83b在大肠杆菌DE3中得到正确表达。【结论】成功克隆和表达了小菜蛾气味受体基因PlxyOr83b, 该基因与其他昆虫Or83b基因基本一致。     

羧肽酶A1全酶及其活性中心基因的克隆及原核表达

通过RT-PCR方法扩增出CPA1全酶及活性中心基因,分别克隆入载体pGEM-T easy,测序分析。将两段目的基因亚克隆于表达载体pGEX—IT-1,测序证实序列插入正确后转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达重组蛋白。结果表明,成功克隆了人CPA1全酶及其活性中心基因并得到了原核表达产物,为进一步分析比较CPA1全酶及其活性中心的特性、了解CPA1结构与功能的关系并最终得到CPA1最小活性结构域奠定基础。     

小菜蛾颗粒体病毒晚期表达因子基因的功能分析

小菜蛾颗粒体病毒(Plutella xylostella granulovirus,PlxyGV)基因组含有15个杆状病毒晚期表达因子(Lateexpression factor,lef)基因同源物。PlxyGV的14个lef基因(不包括ie-0)预期编码产物与苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multicapsid nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)LEF蛋白的序列相似度为13%～53%。其中,LEF-8、LEF-9和P47在两种病毒之间的相似度较高,分别为49%、53%和46%。为了研究不同杆状病毒种间lef基因的功能相关性,验证PlxyGVlef基因的功能,本文利用AcMNPV的一个瞬时表达实验系统测试PlxyGVlef基因在Sf9细胞中激活AcMNPV晚期启动子控制的报告基因表达的能力。实验结果显示,在其它AcMNPVlef基因都存在的情况下,PlxyGVlef-2能够部分替代AcMNPVlef-2的活性。序列对比结果显示Plx-yGV LEF-2的C端末比其它GV和鳞翅目NPV的LEF-2分别多出约100aa和70aa。     

兔IFRG基因的克隆及表达分析

实验通过对兔子基因组DNA进行PCR获得兔IFRG基因,将其克隆到pGEM-T载体,双酶切鉴定和测序结果表明成功构建了重组克隆载体pGEM-T-IFRG。通过RT-PCR分析发现IFRG基因在兔不同组织中有不同程度的表达。将重组克隆载体pGEM-T-IFRG和表达载体pET-41（c）经过EcoR1和Xho1双酶切后连接构建重组表达载体pET-41（c）-IFRG,将双酶切鉴定正确的重组表达载体转化入E.coli BL21,IPTG诱导融合蛋白的表达,SDS-PAGE结果显示兔IFRG基因在大肠杆菌中得到了良好的表达。     

小菜蛾中肠氨肽酶N3基因片断克隆技巧及其表达量

本研究通过设计简并引物,并且进行温度梯度PCR和二次PCR,最终筛选出适合扩增小菜蛾Plutella xylostella(L.)中肠APN3(氨肽酶N3,Aminopeptidase N3)片段的引物和温度,这为研究APN3的基因功能、APN3同APN其他同工酶之间的亲缘关系奠定了基础。通过比较电泳图谱,发现APN3在小菜蛾中肠中的表达量远远低于APN1、APN2和APN5的表达量。小菜蛾中肠APN同工酶氨基酸序列分析发现,APN3同APN1的亲缘关系最近,同APN2的亲缘关系最远。以上结果对于揭示Bt毒素作用于小菜蛾的机理以及小菜蛾对Bt毒素的抗性分子机制具有重要理论意义。     

小菜蛾NanosO基因启动子的克隆及功能验证

【目的】克隆小菜蛾Plutella xylostella NanosO基因PxnosO启动子,并验证其具有生殖腺特异性活性,以期应用于基因功能研究或转基因昆虫的构建,为小菜蛾等农业害虫的综合治理提供新的研究思路。【方法】根据小菜蛾基因组序列信息,利用PCR技术克隆NanosO的启动子并进行序列分析。构建PxnosO-EGFP表达质粒,利用脂质体细胞转染技术将PxnosO-EGFP和IE1-EGFP表达质粒转入到小菜蛾胚胎细胞系(Px-6)和草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda卵巢细胞系(Sf9)中,通过激光共聚焦荧光显微镜观察和qRT-PCR技术分别定性和定量分析EGFP基因的表达,验证小菜蛾NanosO启动子的活性。【结果】克隆获得小菜蛾PxnosO (Px004767)启动子区序列,长1 743 bp。对启动子序列进行分析,发现该序列不仅包含启动子共有核心元件TATA box以及上游启动子成分CAAT box和GC box等,还包含有数十个转录因子结合位点。利用细胞转染技术,在PxnosO启动子驱动下成功地在Px-6和Sf9细胞系中表达外源基因EGFP。【结论】克隆了小菜蛾NanosO基因PxnosO启动子,在细胞水平上验证其能驱动外源EGFP基因的表达,为分析PxnosO在小菜蛾不同发育时期的表达模式和PxnosO启动子在体内的功能验证奠定基础。     

香鱼TGF-β1基因的克隆及其表达与鳗利斯顿氏菌感染的相关性

通过转录组测序的方法,获得香鱼的TGF-β1基因序列,由1134个核苷酸组成,包括一个大的开放阅读框,编码成377个氨基酸组成的前体蛋白,分子量大小为43 kDa,等电点为8.72。N端前19个氨基酸为信号肽,成熟肽由C末端112个氨基酸组成,分子量大小为12.5 kDa。序列比对表明香鱼与虹鳟同源性最高,前导肽为72%,成熟肽为93%。在健康香鱼中,TGF-β1基因在肝、脾、肾、脑、肌、肠、鳃、心组织中均有表达,在肾组织中表达量最高。鳗利斯顿氏菌侵染香鱼组织后,各组织中的TGF-β1基因mRNA表达量均显著上调,肾组织中变化最为显著,注射12h时为对照组的14.5倍。构建了原核表达质粒pET-28a-TGF-β1,并制备了多克隆抗血清,能与目的蛋白TGF-β1起特异性反应,但不与细菌蛋白自身反应。以上结果表明,香鱼TGF-β1基因表达变化与鳗利斯顿氏菌的侵染相关,揭示了TGF-β1可能在鱼类抗细菌的急性期免疫应答过程中发挥作用。     

水稻抗潜根线虫基因OsRAI1的克隆及功能分析

水稻潜根线虫病是江西省水稻生产上危害严重的病害之一.前期通过对水稻细尖潜根线虫侵染抗/感病水稻品种的根部组织进行比较转录组分析,筛选出差异表达上调基因OsRAI1.本研究克隆获得OsRAI1全长,通过蛋白结构预测、亚细胞定位对其功能进行分析,通过IPTG诱导,对OsRAI1蛋白表达条件进行了优化.结果表明,OsRAI1...     

褐飞虱基因BphMIF1克隆及表达分析

【目的】克隆水稻重要害虫褐飞虱Nilaparvatalugens唾液蛋白基因BphMIF1,探析BphMIF1在响应褐飞虱取食过程中的表达谱。【方法】采用RT-PCR法克隆了褐飞虱唾液蛋白基因BphMIF1,测序后对序列进行生物信息学分析,使用实时荧光定量PCR(qPCR)对褐飞虱1-5龄若虫及成虫以及不同成虫虫体部位BphMIF1的表达量进行分析,同时对BphMIF1进行了原核表达分析。【结果】克隆得到BphMIF1基因,编码119个氨基酸。qPCR结果表明BphMIF1基因在若虫4龄期表达会迅速上调,在成虫的头、胸、腹均有表达,以腹部表达量最高。原核表达结果显示褐飞虱BphMIF1基因以0.5mmol?L-1的IPTG作为诱导浓度,诱导时间为4h表达效果较好。【结论】BphMIF1基因在褐飞虱成虫头、胸、腹部均有表达,在若虫不同发育历期其表达量有所差异且在4龄若虫时期表达量有显著上调。该结果可为BphMIF1在褐飞虱取食过程中的功能研究奠定基础。     

小菜蛾中肠氨肽酶基因PxAPN5的克隆、原核表达及蛋白质同源建模分析

【目的】克隆和表达小菜蛾Plutella xylostella氨肽酶基因,并进行基因序列分析和同源建模分析。【方法】以小菜蛾中肠cDNA为模板克隆分析氨肽酶基因序列, 原核表达氨肽酶蛋白并进行酶活性测定, 应用配体印迹分析氨肽酶与Cry2Ab蛋白的结合, 通过蛋白质建模对突变位点进行分析。【结果】从小菜蛾中肠cDNA 扩增出氨肽酶基因, 该基因全长2 853 bp, 编码950个氨基酸, 预测蛋白分子量为107.3871 kDa, 等电点为5.24; 进化树分析显示, 克隆得到的氨肽酶基因属于APN家族5, 将其命名为PxAPN5（GenBank登录号: KM034756）。PxAPN5蛋白具有鳞翅目昆虫氨肽酶蛋白的保守性特征, 即含有N-糖基化位点、O-糖基化位点和GPI锚定位点, 具有“HEXXH”锌蛋白酶结构域和C端跨膜区域。在大肠杆菌Escherichia coli中原核表达PxAPN5, 表达产物经SDS-PAGE电泳, 在110 kDa附近出现特异性条带; 酶活性测试显示菌体破碎上清液具有氨肽酶活性, 比活力为1 047.2 U/g。配体印迹结果显示表达的PxAPN5能与Cry2Ab蛋白特异性结合。多序列比对结果表明, 与其他已报道的小菜蛾氨肽酶相比, PxAPN5氨基酸序列有3个保守性位点发生了突变,并通过蛋白质建模的方式表征突变位点。【结论】本研究成功克隆和表达了具有氨肽酶活性的小菜蛾氨肽酶, 并发现其能与Cry2Ab蛋白特异性结合; 通过蛋白质建模对氨肽酶突变位点的特征及功能进行了预测。 这些结果对小菜蛾氨肽酶的功能性研究提供了理论基础。     

桃PpMADS1基因启动子的克隆及功能分析

PpMADS1基因属于一类MADS box 基因,在植物的花发育调控中起着重要的作用。通过Genome Walking的方法从桃基因组中分离了长度为1 814bp的PpMADS1基因启动子片段,序列分析表明,在此启动子上不仅含有TATA box 和CAAT box基本元件,而且含有大量的与光调节有关的调控元件,如GT-1,Sp1和as-2-box,另外存在两个CArG-box元件、一个G-box元件和一个TGA-element,说明该启动子可能受光周期和激素的调控。将该启动子通过5′端缺失,分区段与GUS报告基因连接构建表达载体,并转化拟南芥。GUS组织化学染色分析结果表明,在-197到-454bp有促使GUS在花原基中表达的花原基特异性元件,在-454到-678bp之间存在促使GUS在萼片和花瓣表达的特异性元件,在-678到-978bp存在负调控作用元件,阻遏了GUS基因在花药中的表达。     

人鸟氨酸脱羧酶抗酶1突变基因的克隆与原核表达

克隆人鸟氨酸脱羧酶抗酶1(Homo sapiensornithine decarboxylase antizyme 1,HOAZ1)开放性阅读框+1核糖体移码位点缺失的突变基因,构建突变基因的原核表达质粒,分离纯化其原核表达的重组蛋白。采用巢式-PCR和重叠延伸-PCR技术,从人非小细胞肺癌细胞株A549的cDNA中获得人类鸟氨酸脱羧酶抗酶1开放性阅读框+1核糖体移码(+1RF)位点缺失突变的基因序列(DM-HOAZ1)。将该序列克隆到原核表达载体pET-28a(+)后,转化表达菌Rosseta(DE3)感受态细胞。阳性克隆用IPTG诱导重组蛋白表达,然后在尿素变性条件下经Ni-NTA树脂亲和层析纯化重组HOAZ1。原核表达和纯化的HOAZ1重组蛋白用Western Blot鉴定。结果显示,成功获得HOAZ1开放阅读框中+1RF位点缺失的突变基因和该突变基因的原核表达质粒pET-28a(+)/DM-HOAZ1;用pET-28a(+)/DM-HOAZ1转化大肠杆菌后,HOAZ-1可被IPTG诱导性高表达,且表达量随诱导时间延长递增;原核表达的HOAZ1可用Ni-NTA树脂亲和层析有效纯化。建立了原核表达和分离纯化HOAZ1蛋白的试验方法,为进一步研究HOAZ1的功能和临床应用奠定了基础。     

小鼠canstatin C端片段基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

为了构建小鼠canstatinC端片段的原核表达载体并在大肠杆菌中表达。以小鼠肝脏组织总RNA为模板,通过RT-PCR扩增小鼠canstatinC端片段(mCan-C)基因,克隆到pMD18-T载体中并进行序列分析。将mCan-C基因定向克隆于原核表达载体pET30a(+)中,构建表达载体pET／mCan-C,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达。结果表明,小鼠canstatinC端片段的cDNA长度为399bp,含有1个终止密码,编码132个氨基酸,与已知的人canstatinC端片段氨基酸的同源性为61％。IPTG诱导mCan-C在大肠杆菌E．coliBL21中表达,表达量约占菌体总蛋白量的28％,重组蛋白主要以包涵体形式存在。首次克隆了小鼠canstatinC端片段的cDNA,IPTG诱导mCan-C在大肠杆菌E．coliBL21中高效表达。小鼠canstatinC端片段的cDNA序列已收入GenBank,接受号为:AY502947。