苦荞中查尔酮合成酶全长基因的克隆及其序列分析

选用乌克兰伊琳娜苦荞为试验材料,以从叶片中提取的RNA为模板,应用RACE技术结合CODEHOP引物设计方法成功克隆出苦荞中查尔酮合成酶cDNA序列后,将其序列电子合并其全长后设计基因全长特异性引物.以DNA为模板进行PCR扩增出基因序列.通过生物信息学分析表明,该基因金长为1 906 bp,具有一个463 bp的内含子序列,编码区长度为1188 bp,编码395个氨基酸.Blastn序列比对发现本试验所获得的CHS基因序列与相近物种Rheum palmatum(登录号:DQ205352.1)的CHS基因同源性达86％.将得到的序列命名为RaCHS并提交GenBank,登录号为HQ434624.应用Clustalxl.81和MEGA4软件构建系统进化树,并进行了同源性分析.     

北极狐GHR基因cDNA的克隆及序列分析

本文根据狗(AF133835)的GHR基因cDNA编码全序列设计了三对引物,利用RT-PCR方法克隆出北极狐GHR基因编码区全长cDNA序列(GenBank accession No.EU304325)。结果表明,北极狐GHR的ORF为1917bp,编码638个氨基酸的前体蛋白,由18个氨基酸的信号肽和620个氨基酸的成熟肽组成。通过同源性比较发现北极狐与狗的同源性最高,达到98%。另外,利用邻接法(NJ法)构建的分子系统进化树聚类结果表明,北极狐与狗先聚为一类,该聚类结果与传统的物种进化关系基本一致。另外,通过氨基酸对位序列比较发现,北极狐GHR在氨基酸序列上存在明显的特异性,如45和451位分别为A和E,而其它物种均分别为T(大鼠为K)和A(牛羊为V,鼠为T)。     

牦牛hnRNP K基因的克隆及序列分析

为研究hnRNP K基因的生物学功能及其在牦牛中的特异性,利用RT-PCR和粘性末端连接法,分两段克隆了牦牛hnRNP K基因cDNA序列。序列分析结果表明,牦牛hnRNP K基因cDNA序列长11706bp,开放阅读框(ORF)长1389bp,编码463个氨基酸。序列比对结果表明,牦牛与黄牛hnRNP K cDNA序列的同源性达99.1%,编码的氨基酸同源性达到97.0%;在牦牛氨基酸序列中有15个突变。通过同源建模的方法成功构建了牦牛hnRNP K蛋白质三级结构,结果表明牦牛hnRNP K属于A型结构,而黄牛hnRNP K蛋白属于B型结构,其差异是由第459-463位氨基酸序列由"ADVEG"突变为"SGKFF"所致。乙酰化分析结果显示,牦牛hnRNP K对基因转录的影响水平跟黄牛是一致,表明不同物种hnRNP K功能的差异可能跟其氨基酸序列的差异有关。成功克隆的牦牛hnRNP K基因的cDNA序列为进一步分析该基因的功能提供参考。     

慢性蜜蜂麻痹病毒Ch1株的编码区测序及其序列的分析

对中国分离株慢性蜜蜂麻痹病毒(Chronic bee paralysis virus,CBPV)Ch1编码区全基因序列进行克隆、测序、分析。利用RT-PCR方法和生物信息学软件,对本实验室分离到的Ch1株CBPV编码区的基因序列进行克隆,测序,与GenBank收录的CBPV毒株进行同源性比较,并以RdRp为靶基因构建了遗传进化树。结果显示,CBPV Ch1株的编码区由RNA1(GenBank No.KU950353)和RNA2(GenBank No.KU950354)两部分构成,全长5 979个核苷酸。其中RNA1片段全长3 674个核苷酸,编码3个开放阅读框,RNA2片段全长2 305个核苷酸,编码4个开放阅读框,RNA2片段中ORF2和ORF3,可能编码两个结构蛋白,分别命名为SP1和SP2。RNA1和RNA2核苷酸序列与2005年法国分离株Fr2核苷酸序列同源性最高,分别为96.1%和95.5%,但预测蛋白SP1核苷酸序列同源性与2006年乌拉圭分离株Ur1核苷酸序列同源性最高(96.9%)。基于RdRp为靶基因进行了遗传进化分析表明,Ch1株与Fr2株位于同一分支,且在该区域,Ch1株与Fr2株的核苷酸序列同源性最高(96.5%)。本实验成功分离到一株CBPV(KU950353,KU950354),并命名为Ch1株,完成了Ch1株CBPV的编码区的序列测定以及核苷酸序列与推导的氨基酸序列同源性比较及遗传进化分析,为研究CBPV的致病机制和免疫机制提供重要信息。     

马铃薯α-淀粉酶基因的克隆及生物信息学分析(英文)

本研究利用RT-PCR从马铃薯(Solanum tuberosum)茎段总RNA中扩增、克隆了一cDNA分子。该cDNA分子含有一长为1224bp的开放读框,可编码一含407个氨基酸残基的多肽、理论分子量为46.40kD、可能为亲水性的胞外酶。因其氨基酸序列同源于α-淀粉酶,故将该基因命名为amyA1(NCBI收录号:GQ406048.1)。采用半定量RT-PCR方法检测了amyA1基因在马铃薯茎、叶等不同组织中的表达强度,表明在茎组织中的表达丰度略高。利用生物信息学软件分析了amyA1密码子的偏好性,以期为选择适宜的表达系统提供依据;同时对amyA1的理化性质、细胞内定位、保守结构及高级结构进行了预测。基于NCBI数据库中有物种代表性的29种α-淀粉酶基因序列构建了基因进化树。与NCBI收录的马铃薯α-淀粉酶基因(NCBI收录号:M79328.1)的核苷酸及氨基酸序列同源性达98%。第20至第348范围内的氨基酸残基含有与淀粉酶13家族及亚家族相似的催化活性域(PF00128、SM00624),第349至第407范围内的氨基酸残基含有α-淀粉酶C-末端β折叠区域(PF07821)。蛋白质结构预测表明氨基酸残基序列有维持淀粉酶活性的(β/α)8桶状结构以及其它几个功能域结构。所构建的基因进化树表明,2个马铃薯α-淀粉酶基因与木薯、苹果的序列同源性较高,与菜豆的次之,与水稻、大麦和玉米等单子叶植物的序列同源性较低。     

风信子HoMADS2基因的克隆及表达分析

利用同源克隆策略,从风信子中分离出一个MADS box基因,命名为HoMADS2。序列比较分析表明,HoMADS2与B类MADS box蛋白具有较高的同源性。分子进化树分析显示,HoMADS2与PI家族类聚在一起。同时,在HoMADS2的Kbox和C末端区域均具有PI家族的特征序列。以上序列分析结果表明,HOMADS2可能是尸,的一个同源基因。RNA分子杂交结果显示,HoMADS2在四轮花器官中均表达,其表达模式不同于双子叶植物中尸,同源基因。利用风信子离体花器官再生系统研究表明,HoMADS2在再生花芽中的表达不同于HoMADS1和HAG1,该基因在再生花芽发育过程中组成型表达,不受外源细胞分裂素和生长素的影响。     

京大戟hmgr基因家族3个保守区片段的克隆与分析

采用RT-PCR技术以及两条简并引物,以京大戟嫩叶总RNA反转录的cDNA为模板扩增3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因的保守区片断。序列分析表明,所克隆的cDNA保守区序列长度为458 bp,而且同时得到了三个不同的核苷酸序列,分别命名为hmgr1、hmgr2、hmgr3。与之前得到的京大戟hmgr保守区片段的核苷酸序列的同源性分别为98.03%、96.29%、78.38%,推断的相应氨基酸序列的同源性分别为98.68％、96.71%和85.53%。推断这可能是该基因家族中的三个新的成员。而且同源序列比对发现,由这三个核苷酸序列推断的氨基酸序列与其它植物都有较高的同源性。种系进化树分析表明hmgr3与hmgr1、hmgr2及以前报道的京大戟的hmgr之间有较大的差别。     

白沙蒿肌动蛋白基因核心片段的克隆和序列分析

本研究以荒漠植物白沙蒿总RNA为模板,运用RT-PCR方法扩增出肌动蛋白基因核心序列.将获得的片段克隆到T载体后进行测序,序列分析表明:白沙蒿肌动蛋白基因核心片段长599 bp,编码198个氨基酸.将该序列在GenBank中注册,并与多种植物肌动蛋白序列进行同源性比较,发现该片段的核酸序列同源性在75%以上,氨基酸序列同源性在85%以上,具有高度保守性.     

猪POU1F1基因5’侧翼区克隆及序列分析

POU1F1基因是POU基因家族的成员之一,对哺乳动物的早期发育和相关基因启动表达起重要的调控作用。本文利用染色体步移技术,从长白猪基因组中首次克隆到了约1．5kb的POU1F1基因5’侧翼区序列,并利用相关软件对其进行了序列分析和物种间POU1F1基因5’侧翼区序列比对及进化树构建。结果表明所克隆的片段中含典型的TATA盒（-57）和类CAAT盒序列（-87）。TESS软件分析发现在启动子附近有一系列潜在的重要的转录因子结合位点。序列比对结果表明不同物种POU1F1基因的转录起始点上游-150bp区域保守性较强,可能是启动子的核心序列。其中猪与牛的同源性最高,其次是黑猩猩、人、狗,与大鼠、小鼠和鸡同源性较低,与斑马鱼序列同源性最低。同源序列主要集中在转录起始点上游-150bp至-1000bp区域。Vista中的MLAGAN程序构建的系统进化树真实反应了物种间进化关系。     

海南黄牛HSF1 cDNA全长的克隆与序列分析

目的：根据人、小鼠HSF1cDNA保守区序列设计引物,通过PCR方法扩增海南黄牛HSF1cDNA,并进行序列分析。方法：利用RT-PCR、半巢式PCR以及3＇-RACE技术分段扩增得到了海南黄牛HSF1cDNA序列,测序正确后进行拼接。用DNAMAN 生物信息学软件分析海南黄牛HSF1 cDNA与赫里福德牛、人、小鼠同源性和海南黄牛HSF1蛋白的氨基酸组成、等电点、亲/疏水区等蛋白质性质,并根据各种动物HSF1蛋白绘制进化树。结果：（1）海南黄牛的HSF1 cDNA序列全长为1 993bp,包括150bp的5＇非翻译区,1 578bp的开放阅读框以及264bp（不含poly（A）尾）的3＇非翻译区,编码524个氨基酸,分子量为56.42 kD,等电点（pI）为 4.79。（2）海南黄牛的HSF1 cDNA与赫里福德牛、小鼠和人HSF1 cDNA的同源性分别为98.99 %、81.78 %、87.82 %,相应编码蛋白氨基酸序列的同源性分别为98.86 %、83.84 %、89.06 %,其中N-末端和C-末端高度保守,而中间区域存在缺失或替换。（3）根据氨基酸序列构建不同动物HSF1蛋白的进化树,与采用经典遗传分类法构建的进化树基本一致。结论：首次克隆了海南黄牛 HSF1 cDNA全长,分析表明：海南黄牛HSF1蛋白是亲水性蛋白,在8种动物中,其同源性大于73 %,高度保守。海南黄牛与赫里福德牛HSF1蛋白同源性高达98.86 %,在三聚体化区域、转录调节域和激活域存在6个位点的单氨基酸突变,这些发现为进一步揭示海南黄牛抗热性状形成的分子机制提供了重要依据。     

蒙古冰草Actin基因片段的克隆及序列分析

旨在利用同源序列法分离蒙古冰草(Agropyron mongolicum Keng)Actin基因同源片段,为研究其他基因在蒙古冰草中的表达和调控提供内标参照.根据禾本科植物小麦Actin基因(AB181991)的保守序列设计2对引物A4和A5,采用RT-PCR扩增蒙古冰草的Actin基因片段,分别得到656 bp和848 bp的片段,使用DNAman和DNAuser等分子生物学软件进行序列分析,将2个片段的重复序列合并后获得一段长度为962 bp的基因片段,编码237个氨基酸,将克隆的Actin基因片段命名为MwACT.该序列与其它植物Actin基因核苷酸序列的同源性均在80%以上,其中与小麦、大麦的同源性达到94%;与氨基酸序列的同源性均在90%以上.     

一株达菲耐药的甲型H1N1流感病毒全基因特征分析

目的分析1株甲型H1N1流感达菲耐药病毒株的全基因特征,为指导流感临床治疗与防控提供依据。方法采用鸡胚进行病毒分离,提取病毒RNA,通过RT-PCR扩增其全基因组8个基因片段,测定核苷酸序列,利用生物信息软件拼接全基因组序列,绘制基因进化树并分析重要基因位点变异情况。结果 A/Fuzhou/SWL11609/2013(H1N1)流感毒株的8个节段基因均处于2013-2014年度进化簇中,且与A/California/07/2009(H1N1)疫苗株高度同源,8个基因同源性均在97.4%以上;其HA和NA基因与A/Hubei-Wuchang/SWL1322/2013(H1N1)达菲耐药株同源性最高,分别为100.0%和99.6%;初步判断该毒株未发生重配现象,其重要致病性基因位点未发生变异;NA基因中具有H275Y典型达菲耐药位点特征,缺失一个糖基化位点(N386K),降低了基因结构的稳定性,同时在V241I和N369K的作用下降低了病毒的适应性。结论本次研究的甲型H1N1流感达菲耐药病毒株表现为低致病性流感病毒特征,但具备较好的人传人能力,需进一步加强监测,谨防耐药株的广泛流行。     

禾谷镰刀菌降解毒素基因Tri101的克隆和序列分析

禾谷镰刀菌Tri101基因编码的单端孢酶烯3-O-乙酰转移酶可通过加乙酰基的形式使禾谷镰刀菌产生的单族毒素(如DON)转变为较低的毒性。本研究利用RT-PCR技术从禾谷镰刀菌0623中扩增并克隆了Tri101基因的cDNA片段,测序结果表明,Tri101基因核苷酸序列阅读框架全长1356bp(GenBank序列号:GQ907236),编码451个氨基酸的多肽,推测分子量为49.45kD,等电点为5.14。氨基酸序列同源性比对结果表明,它与Kimura报道的禾谷镰刀菌Tri101氨基酸序列同源性最高,为99.56%,与其它13种镰刀菌的Tri101氨基酸序列的同源性分别为97.91%-75.68%。系统进化树分析结果表明,Fusarium graminearium0623与Fusarium sporotrichioides属于同一进化枝且与Fusarium asiaticum有较近的亲缘关系,而与F.oxysporum、F.moniliforme、F.nygamai、F.nisikadoi和F.decemcellulare的亲缘关系较远。     

木薯SBEI基因片段克隆及块根特异性反义表达载体的构建

为了抑制木薯支链淀粉的合成,提高直链淀粉含量,改变木薯淀粉结构,培育工业用燃料酒精型木薯品种,本研究利用RT-PCR方法,用木薯块根cDNA克隆获得支链淀粉合成的关键酶基因SBEI的部分片段,对其进行序列分析表明与GenBank序列高度同源,同源性为99.22%;并以pBI121为基础,构建了以块根特异性表达启动子Sporamin驱动的SBEI基因反义结构的植物表达载体.     

牡丹CTR1基因家族基因片段及其cDNA 3′-末端的克隆与序列分析

以牡丹品种‘洛阳红’(Paeonia suffruticosa‘Luo Yang Hong’)花瓣为材料,用CTAB法提取总RNA,根据已报道的CTR1(Constitutive Triple Response 1)蛋白的保守氨基酸序列设计简并引物,通过RT-PCR扩增得到3条牡丹CTR1基因同源片段。利用其已知中间序列,通过3′快速扩增cDNA末端技术(3′RACE)及序列拼接,最终得到了这3个基因片段除5′末端外的全部cDNA序列,分别命名为PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3。分析结果表明,由PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3基因翻译的氨基酸片段与拟南芥和番茄的CTR1蛋白氨基酸序列的同源性均较高,分别为88%和85%;61%和61%以及70%和69%。     

16条甲型肝炎病毒流行株基因型及全基因组特征分析

为分析具有相同VP1-2A区基因序列的甲型肝炎病毒（Hepatitis A virus,HAV）流行株全基因组序列特征,收集我国6个省市不同年份同一起或不同起甲型肝炎（甲肝）暴发中,部分甲肝病例急性期血清标本,提取HAV RNA,进行VP1-2A区基因分型,RT-PCR分段扩增HAV近全基因组序列,构建系统进化树,分析基因组特征。本研究获得16条HAV近全基因组序列,均属于基因IA亚型,核苷酸和氨基酸序列同源性分别为95.81%～100%和99.23%～100%。与GenBank中HAV序列比较,15条序列与Man12-001（蒙古国株）最接近,核苷酸和氨基酸序列同源性分别为97.87%～99.81%和99.55%～99.95%;1条序列与HAJEF-K12（日本株）最接近,核苷酸和氨基酸序列同源性分别为99.37%和99.91%。本文中VP1-2A区序列完全相同的HAV流行株,来源于同一起甲肝暴发时,HAV近全基因组核苷酸序列差异为0%～0.03%;来源于不同起暴发时,核苷酸序列差异为0.18%～0.99%。16条HAV序列在已发表的中和抗原表位未发现变异,编码区氨基酸序列处于负向选...     

蓝舌病毒血清5型毒株S7基因编码区的分子克隆与序列分析

目的:对蓝舌病毒(BTV)血清5型毒株(BTV-5)的S7基因编码区(ORF)进行克隆和序列分析。方法:用TRIzol LS试剂提取病毒总RNA,经反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)扩增BTV-5型毒株S7基因的编码区,将扩增片段克隆到pGEM-T Easy载体上,对阳性克隆进行核苷酸序列测定;采用DNAStar和DNASIS v2.5软件对环状病毒属不同种群的S7基因ORF序列及其推导的氨基酸序列进行同源性及系统进化树分析。结果:克隆的基因片段长1050bp,为S7基因开放性读码框的全长序列,编码349个氨基酸残基;与环状病毒属不同血清型毒株比较,核酸序列同源性范围为42.2%～96.6%,推导的氨基酸序列同源性范围为40.4%～99.7%。结论:蓝舌病毒与非洲马瘟病毒、鹿流行性出血热病毒分属于不同种群,群内不同血清型的S7基因ORF序列及其推导的氨基酸序列显示出很高的同源性,而不同种群之间的同源性很低。     

牡丹泛素延伸蛋白基因片段的克隆及序列分析

目的：利用巢式PCR技术克隆牡丹泛素延伸蛋白基因,为泛素蛋白降解系统研究奠定基础,也为牡丹基因表达水平研究提供内参基因。方法：从牡丹（Paeonia suffruticosa）叶片、花瓣、花萼中提取总RNA,反转录得到cDNA,根据已报道的泛素延伸蛋白基因设计巢式引物进行PCR扩增。结果：得到一条389bp的牡丹泛素延伸蛋白基因片段,该片段编码129个氨基酸残基。结论：通过Blastn比对分析表明：牡丹泛素延伸蛋白基因与番茄、水稻、拟南芥等植物的泛素延伸蛋白基因一致性达到100%,编码的氨基酸序列同源性达94%以上。确认该片段即牡丹泛素延伸蛋白基因。     

芥蓝八氢番茄红素脱氢酶基因BaPDS1的克隆及原核表达

本研究以‘明丰香菇’芥蓝叶片总RNA为模板,采用同源克隆法设计并合成特异性引物,采用反转录PCR技术克隆得到芥蓝类胡萝卜素生物合成关键结构基因-八氢番茄红素脱氢酶基因Ba PDS1。序列分析表明,该基因c DNA序列长1 692 bp,编码563个氨基酸,推测蛋白等电点为5.96,理论分子量为63.15 k D;序列比对发现芥蓝Ba PDS1基因编码的氨基酸序列与甘蓝、花椰菜、油菜等植物的PDS具有很高的同源性;系统进化树分析表明,芥蓝PDS1与甘蓝PDS1蛋白的亲缘关系最为接近。之后构建p EASY-Blunt E1-Ba PDS1原核表达载体,转入Transetta(DE3)感受态细胞中,诱导后获得特异表达蛋白条带,且大部分以包涵体形式存在。本研究为揭示芥蓝Ba PDS1基因功能提供了一定的理论依据。     

基于MS2噬菌体病毒样颗粒的RT-PCR检测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)质控品制备*

目的: 制备热稳定性好、耐RNase攻击及可全程监控操作的核酸检测新型冠状病毒阳性质控品。方法: 分别扩增MS2噬菌体外壳蛋白CP(含PAC位点)基因以及成熟酶蛋白A基因序列(含核糖体结合位点),先后插入质粒pET28a多克隆位点不同位置,构建通用重组载体pET28a/CP-A。合成包含ORF1ab基因、N基因和E基因三个靶标的特定核酸序列,插入到重组载体pET28a/CP-A中PAC位点的下游,构建包含靶序列的重组载体pET28a/CP-A/S。通过原核表达系统表达目的蛋白,采用硫酸铵和凝胶过滤层析进行纯化,利用透射电镜和动态光散射对蛋白质进行物理表征。全能核酸酶消化形成的盔甲RNA,通过RT-PCR检测其残余核酸和热稳定性。结果: 成功构建包含MS2噬菌体外壳蛋白CP基因、成熟酶蛋白A基因和外源靶核酸的重组载体,目的蛋白在25℃、IPTG 0.3mmol /L、诱导14h时以可溶性形式得到高效表达,纯化后,得到了大小均一、直径为23~28nm的病毒样颗粒,经核酸酶消化后RT-PCR检测,颗粒溶液中几乎无核酸残余且形成了包封靶基因的盔甲RNA。加速破坏试验表明该盔甲RNA无菌过滤后可在37℃稳定保持10天。结论: 在体外,利用MS2噬菌体外壳蛋白和成熟酶蛋白自组装包封外源靶序列制备的盔甲RNA,其热稳定性好,可全程监控整个检测过程,可作为核酸检测SARS-CoV-2的定性或定量质控品。