小米psbA基因5''末端非编码区的结构特征

以小米(Setaria italica)为材料,克隆了含有叶绿体psbA基因的2.2kb EcoRⅠ片段,测定了该基因5＇末端非编码区的核苷酸序列。序列分析显示psbA基因5＇末端非编码区存在着与原核类似的启动子结构,其“-10”区的序列为TATACT,与原核生物“-10”共有基序(Consensus motif)仅相差一个核苷酸;其“-35”区的序列为TTGACA,与原核生物“-35”共有基序完全相同。另外,在“-10”区和“-35”区之间还存在着一个类似真核启动子结构的“TATATA”保守序列。这些结果表明小米psbA基因的启动子既具有原核的特征又具有真核的特征。小米psbA基因的mRNA前导序列长87bp,与高粱完全一致,而比水稻多出了“CTATTTT”7个核苷酸,比小麦、大麦和黑麦多出了“TTTT”4个核苷酸。因此推测在禾本科的C_3和C_4植物之间,psbA基因mRNA前导序列区的差异可能具有普遍性。计算机分析结果显示,以上6种植物的psbA基因mRNA前导序列区内均能形成小的茎环结构,而且这段“CTATTTT”额外序列恰好位于茎环结构中,造成了6种植物间茎环大小的差异。这一小的二级结构可能对psb…     

高粱叶绿体psbA基因的结构特征及其5'-非编码区的调控效应

报道高粱叶绿体光系统ⅡpsbA基因的结构特征及其5'-非编码区的调控效应.比较分析表明,C4植物高粱与C3植物水稻psbA基因的核苷酸序列及其推测的氨基酸序列的一级结构之间,存在着高度的同源性.高粱psbA基因5'-非编码区,含有类似原核的-10和-35保守的启动子元件,以及类似于真核的TATA盒启动子元件,但与水稻的相比,前者比后者在mRNA的前导序列区多出了一段7 bp的额外序列,这在有关文献中尚未见报道.应用体外分析体系,证实在高粱叶绿体蛋白质提取物中存在着与psbA基因5'-非编码区特异性结合的蛋白质因子.荧光素酶表达量的检测结果是,在大肠杆菌中,带有高粱psbA基因前导序列区的表达质粒pALqs,其荧光素酶表达量,要比带有水稻相应结构的表达质粒pALqr的高出2～5倍.     

粟PsbA基因5′未端非编码区的结构特征

本文对粟（Sctcriaitailica,谷称：谷子）叶绿体基因pabA上22kb的 EcoRI片段进行了克隆。该基因5′－未端非编码区就位于这个片段上。序列分析显示这个编码区存在着与原核生物基因类似的启动子结构：其“－10”区序列为TATACT,与核生物的仅相差一个核苷酸;“－35”区序列为TTGACA,与原核生物的完全相同。另一方面,在“－10”和“－35”区之间还存在着一个类似真核生物核基因启动子结构的“TATATA”保守序列。这表明粟psbA基因的启动子既具有原核基因的特征、又具有真核基因的特征。粟pabA基因的mRNA前导序列区长87bp,与高粱的完全一致。可以推测：禾本科C3和C4植物中,psbA基因mRNA前导序列区的差异可能具有某种普通性。计算机分析结果显示,6种植物的psbS基因mRNA前导序列区内均能形成小的茎环结构,而且这段“CTATTTT”额外序列恰好位于茎环结构中,造成了6种植物间茎环大小的差异。可能,这个小的二级结构对psbA基因的表达调控有一定的影响。     

Nodal基因5''末端侧翼序列增强子的分析

Ｎｏｄａｌ基因属于ＴＧＦ－β超家族，它在小鼠胚胎早期发育的中胚层形成过程中起着重要的作用。Ｎｏｄａｌ基因缺失的小鼠由于没有中胚层的形成导致死亡。分析了Ｎｏｄａｌ基因的侧翼序列。利用荧光素酶为报告基因，构建了一系列含有侧翼序列亚克隆及基缺失体报告基因质粒，并转化了Ｆ９细胞。分析这些亚克隆及其缺失体对报告基因活性的影响。在Ｎｏｄａｌ基因上约－２ｋｂ处有一个增强子元件存在并鉴定了它的发细胞种类特异性。     

东北稻田水体噬藻体psbA基因多样性

【目的】揭示东北稻田噬藻体psbA基因多样性,分析其系统进化地位,为噬藻体生态学研究提供数据支持。【方法】采用滤膜分离并浓缩噬体、PCR-克隆测序技术对我国东北稻田水体中噬藻体psbA基因进行调查。【结果】在东北稻田水体中共得到17条来自于噬藻体的psbA基因,经系统进化分析表明,我国东北稻田具有新的噬藻体的类群,与日本稻田生态系统中psbA基因类群相比,两地间噬藻体类群存在显著的差异,稻田水体中噬藻体psbA基因类群有别于海洋、湖泊类群。【结论】采用PCR-克隆测序技术以psbA基因为分子标记首次对我国东北稻田水体噬藻体类群进行调查,发现有新的噬藻体类群。     

不同光质对黍子叶绿体光系统发育及psbA基因转录物稳态含量的影响

本文以一种Ｃ４植物－黍子为材料,在白光、红光、蓝光、远红光和黑暗５种不同条件下培养黍子幼苗,叶片采收后用于叶绿素积累、叶绿体吸收光谱、叶绿体低温荧光发射光谱和高分子量ｃｐＲＮＡ积累的测定以及ｐｓｂＡ基因的Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｂｌｏｔ分析。结果表明：白光、红光和蓝光下生长的黍子,它们的叶绿体都有功能完善的光合系统;而远红光下生长的黍子,已有光系统Ⅱ的发射峰,只是强度和波长都与白光、红光和蓝光下的有所不     

水稻(Oryza sativa L.)核基因组存在叶绿体psbA基因的同源片段

序列比较说明,重复DNA顺序pRRD9与水稻叶绿体基因组中编码QB蛋白的psbA基因存在高度的同源。用pRRD9亚克隆片段pRRD9R和片段pRRD9L对水稻的叶绿体和核DNA进行Southern杂交分析,揭示了psbA基因同源片段在某个进化时期由叶绿体基因组转移到水稻核基因组,而且两者在水稻进化过程中的变异程度存在明显的差异。利用它们对野生稻和栽培稻总DNA的Southern杂交分析,显示亚洲栽培稻与AA基因组型的野生稻有较近的亲缘关系,以及在部分野生稻产生特异的杂交带谱,说明它可以作为一种分子探针来研究水稻的进化问题。     

云南不同高原湖泊噬藻体psbA基因多样性

【目的】噬藻体(cyanophage)广泛存在于自然水体生态系统中,通过侵染蓝藻进而调控蓝藻种群及群落结构,具有重要生态功能和生态地位,在控制蓝藻水华方面有巨大开发潜力。本研究旨在探究云南高原湖泊噬藻体psbA基因多样性,分析其系统进化地位,为深入了解高原湖泊生态功能、开发利用噬藻体资源奠定理论基础。【方法】以云南高原主要湖泊滇池、抚仙湖和星云湖等为研究对象,以psbA基因作为分子靶标,对湖泊水体中噬藻体遗传多样性进行研究。【结果】从不同湖泊中共获得100条环境噬藻体psbA基因序列,系统发育分析表明,湖泊的噬藻体psbA基因序列与中国东湖、中国东北稻田、日本稻田等淡水中的环境噬藻体psbA基因亲缘关系较近,与海洋环境噬藻体psbA基因亲缘关系较远;抚仙湖中的噬藻体psbA基因多样性高于滇池、星云湖和异龙湖中的噬藻体psbA基因多样性;云南高原湖泊中存在新的噬藻体类群;各湖泊秋冬季节噬藻体psbA基因遗传多样性差异不明显。【结论】云南主要高原湖泊噬藻体psbA基因遗传多样性高,与淡水环境噬藻体psbA基因亲缘关系较近,且存在独特的噬藻体类群。     

不同光质对黍子(Panicum miliaceum)叶绿体光系统发育及psbA基因转录物稳态含量的影响

本文以一种C4植物——黍子(Panicum miliaceum)为材料,在白光、红光、蓝光、远红光和黑暗5种不同条件下培养黍子幼苗,叶片采收后用于叶绿素积累、叶绿体吸收光谱、叶绿体低温荧光发射光谱和高分子量cpRNA积累的测定以及psbA基因的Northern Blot分析。结果表明:白光、红光和蓝光下生长的黍子,它们的叶绿体都有功能完善的光合系统;而远红光下生长的黍子,已有光系统Ⅱ的发射峰,只是强度和波长都与白光、红光和蓝光下的有所不同;不同光质促进叶绿素积累和高分子量cpRNA积累的效率是平行的,其中红光较蓝光和远红光有效,而复合光(白光)的作用效果最好。当以白光诱导的积累量为100％时,可以分别求出不同光质诱导叶绿素积累和高分子量cpRNA积累的相对量,结果表明,高分子量cpRNA的积累对光的依赖性要比叶绿素积累对光的依赖性大得多。psbA基因的Northern Blot分析表明,不同光质下psbA转录物的积累与高分子量cpRNA的积累是一致的。据此我们推测,在黍子叶绿体的光诱导发育过程中,psbA的转录过程可能不受光信号的直接调控,而是受叶绿体整体发育状态的控制。     

Structural feature of sorghum chloroplast psbA gene and regulation effects of its 5'-noncoding region*

Comparative analysis reveals remarkable homology between the sequences of both psbA gene nucleotides and the inferred amino acids of sorghum, a C_4 plant, and those of rice, a C_3 plant. The 5'-noncoding region of sorghum psbA gene contains the conservative promoter elements, "-35" element and "-10" element, like the prokaryote and the promoter element, TATA box, like the eukaryote. As compared with that of the rice, an extra sequence of 7 bp is found in the leader sequence of the mRNA in the former. Using an in vitro system, it has been demonstrated that protein factor exists in sorghum chloroplast protein extract which specifically binds to the 5'-noncoding region of psbA gene. Measurement of the expression of luciferase shows a 2—5 time greater reaction of the expression plasmids pALqs which contain leader region of sorghum psbA gene than that of the expression plasmids pALqr which contain leader region of rice psbA gene in E. coli.     

Structural feature of sorghum chloroplast psbA gene and regulation effects of its 5'-noncoding region*

Comparative analysis reveals remarkahle homology between the sequences of bothpsbA gene nucleotides and the inferred amino acids of sorghum, a C₄ plant, and those of rice, a C₃ plant. The 5′-noncoding region of sorghumpsbA gene contains the conservative promoter elements, “—35” element and “—10” element, like the prokaryote and the promoter element, TATA box, like the eukaryote. As compared with that of the rice, an extra sequence of 7 bp is found in the leader sequence of the mRNA in the former. Using anin vitro system, it has been demonstrated that protein factor exists in sorghum chloroplast protein extract which specifically hinds to the 5′-noncoding region ofpsbA gene. Measurement of the expression of luciferase shows a 2–5 time greater reaction of the expression plasmids pALqs which contain leader region of sorghumpsbA gene than that of the expression plasmids pALqr which contain leader region of ricepsbA gene inE. coli. Project supported by the Chinese National “863” and “973” Projects     

人FXR基因5′调控区功能分析

为研究人法尼酯衍生物X受体（FXR）基因5′调控区的功能,在对人FXR基因进行生物信息学分析的基础上,用5′RACE法确定该基因的转录起始位点碱基是A.采用PCR技术,扩增人基因组DNA中FXR基因5′上游序列,构建了5种含不同长度启动子序列的荧光素酶报告基因表达体系.将它们瞬时转染HepG2细胞,检测其荧光素酶活性.结果表明,－1　651～+200、－1　496～+200区域的启动子活性无明显区别,－847～+200区域的启动子活性最高,－544～+200区域启动子活性较前显著降低.研究提示,FXR基因转录所必需的基因启动子序列在－847～－544范围内.     

人A4GNT基因5'调控区的结构和功能分析

为探索人α1,4-N-乙酰葡糖胺转移酶(α1,4-N-acetylglucosaminyltransferase,A4GNT)基因表达的调控机制,应用5'cDNA末端快速扩增法和引物延伸法确定了A4GNT基因的转录起始位点.在生物信息学分析的基础上,构建了系列5'缺失荧光素酶报告基因载体和定点突变载体.瞬时转染胃癌细胞MKN45和AGS.荧光素酶活性分析表明,A4GNT基因转录的核心启动子在-141bp～+116bp区域,该区域缺乏典型的TATA盒,但含有CCAAT盒、Sp1和ETS-1等转录因子潜在结合位点.突变分析显示,-136bp～-131bp的Sp1结合位点及-93bp～-89bp正向CCAAT序列对A4GNT启动子转录激活至关重要.电泳迁移率变动分析表明,这两个顺式作用元件能够与转录因子Sp1和NF-Y结合.另外,在-1464bp～-771bp区域可能含有与基因的特异性表达相关的调控元件.     

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)nfr基因的显隐性突变性质及其与叶绿体psbA基因之间的相互作用分析

通过对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)nfrl Nfr杂合二倍体的表型分析证明,nfr基因是隐性突变基因,Nfr-4和Nfr-5突变株对达草灭的抗性是由nfr-1和nfr-2两个不同核基因的隐性突变所导致。psbA基因突变株品系与野生型品系CC-124和nfr基因突变株进行杂交并对其后代进行的四分子分析结果表明：在光养条件下,叶绿体psbA基因突变株品系对达草灭的敏感性是psbA突变等位基因的多效效应;而在混合营养条件下,叶绿体基因组对达草灭抗性性状也产生一定影响。达草灭抗性突变株品系对抗菌素类的交叉抗性性质进行的检测实验结果中发现,Nfr-3对红霉素和链霉素具有一定的交叉抗性,预测,对八氢番茄红素脱饱和酶的抑制剂的抗性性状的决定对叶绿体蛋白质的形成可能起作用。     

人肠组织特异抗原A33基因5′调控区的克隆及其功能分析

用基因组步行法 (genomewalker)克隆了人A33抗原基因的 5′调控区 94 0bp片段 ,并用PCR法鉴定了这一克隆的正确性 .将该序列提交GenBank ,登录号为AF2 0 0 6 2 6 .用引物延伸法 (primerex tension)确定了A33基因的转录起始位点 ,发现该位点位于一个TATA盒下游 10个碱基处 .以增强型绿色荧光蛋白为报告基因构建了不同长度的A33启动子 5′缺失载体 ,用脂质体介导的方法将这些载体转染LoVo、HeLa、2 93等细胞 ,比较了EGFP的表达水平 .研究发现 ,A33启动子上主要转录调控元件以及与组织特异性表达相关的转录调控元件位于A33启动子的 - 10 4～ + 2 5bp区域     

人SCF基因5′旁侧-1190～- 853 AT富集区功能研究

 已有的报告基因和EMSA实验研究表明 ,人干细胞生长因子 (SCF)基因 5′旁侧AT富集区- 1 1 90～ - 853在HeLa和MCF 7细胞中均能增强下游基因转录 ,可能为一个核基质结合区(MAR) ,对人SCF基因的转录发挥调控作用 .为进一步研究该AT富集区的功能 ,将人SCF基因 5′旁侧 - 1 1 90～ - 853AT富集区分别克隆入SV40或CMV启动子前后紧接着CAT报告基因 ,瞬时转染Jurkat,HepG2和 3T3细胞 ,检测CAT报告基因的瞬时表达活性 .结果表明 :人SCF基因 5′旁侧- 1 1 90～ - 853AT富集区在Jurkat和HepG2细胞中 ,对分别由SV40和CMV启动子引导的CAT基因表达均有抑制作用 ;但在 3T3细胞中对SV40启动子的转录活性表现出增强作用 ,对CMV启动子的转录活性无明显影响 .这些结果提示 ,人SCF基因 5′旁侧 - 1 1 90～ - 853AT富集区转录调控具有组织细胞特异性 ,在不同的细胞中可能发挥转录增强或抑制作用