基于比较基因组学的玉米ESTs定位方法

描述了以水稻基因组数据和玉米与水稻的比较遗传图谱为桥梁,基于水稻和玉米间存在的标记和序列水平上的广泛的共线性,对大量的玉米ESTs初步定位于玉米连锁群上新方法,为对ESTs开展进一步的基因组学研究和基因克隆提供参考信息。对139条玉米ESTs的定位发现,96条玉米ESTs（69%）可在水稻基因组中找到同源序列,77条ESTs（55%）可使用该策略进行定位,证实了该方法的可行性和有效性。      

梅花鹿鹿茸尖端组织ESTs分析

文章通过对东北梅花鹿(Cervus nippon hortulorum)鹿茸尖端组织cDNA文库随机测序获得了906条高质量ESTs,906条ESTs拼接后代表了701个Unigenes,其中包括重叠群86个,单拷贝615个。Blast分析显示具已知和推测功能的基因580个(82.7%),通过Gene Ontology(GO)分类对获得的580个功能基因进行了包括分子功能、生物过程和细胞组分在内的3个层次的功能注释,并根据BLAST的注释结果及进一步的筛选与分析,共得到39条与鹿茸尖端组织生长发育相关的基因。cDNA文库的构建和ESTs分析填补了鹿科动物在NCBI公共数据库上基因组信息的空白,并为科学的开发和利用梅花鹿资源提供了重要的理论依据。     

反向Northern Blotting对绵羊卵巢组织差异表达 ESTs的鉴定

利用地高辛DNA标记与检测技术反向Northern斑点杂交,对小尾寒羊和滩羊卵巢组织差异显示ESTs进行鉴定,避免同位素放射性污染,安全性很高且操作简单,提高了实验的准确性,一种鉴定差异显示ESTs简单而有效的方法。在研究基因表达、比较不同环境条件下动物组织的mRNA差异表达等方面具有广阔的应用前景。     

小麦抗白粉病侵染初期的表达序列标签分析

以抗白粉病品系“百农 32 17×Mardler”　BC5F4为材料 ,构建了一个白粉病菌接种初期的抑制消减杂交cDNA文库 ,测序获得 76 0条ESTs。与GenBank序列进行BLASTx分析 ,获功能已知ESTs 2 71条。通过分析抗病相关基因 ,推测G蛋白介导的信号传导途径、SA信号传递系统、MAP相关信号传递系统等参与了小麦抗白粉病过程。SAR基因在抗病相关ESTs中的种类与数量最多。数据显示苯丙烷代谢途径、细胞壁结构修饰作用、细胞保卫机制参与了抗病过程。未知功能ESTs与GenBank序列进行BLASTn分析 ,其中许多与病原菌、非病原菌诱导cDNA文库来源的ESTs同源 ;新ESTs占全部ESTs的 16 6 %。     

烟草ESTs资源的SSR信息分析

烟草ESTs数量迅速增加为开发新的SSR标记提供了宝贵的资源.经过软件分析,对242 683条烟草ESTs序列剔除冗余序列,在211 728条非冗余烟草ESTs序列中,共检索出9 339个SSR,SSR之间的距离约为14.21 kb,检出率为4.41%,包括216种重复基元.其中三核苷酸重复类型的SSR占主导地位,占总SSR的50.34%,其次为二核苷酸和单核苷酸,分别为23.00%,16.48%,其余重复类型所占比例均不足5%.在所有重复基元中,A/T重复为主要类型,占所有重复14.68%,其次为AT/TA、AG/TC、AAG/TTC,分别为10.49%、9.48%、6.85%.随机设计10对EST-SSR引物,对6个品种烟草进行扩增,10对EST-SSR引物均能扩增出产物,其中1对引物在6个品种有多态性.本研究为烟草EST-SSR标记的建立和进一步应用奠定了基础.     

日本通草蛉cDNA文库构建及部分ESTs分析

本研究以日本通草蛉Chrysoperla nipponensis (Okamoto)为材料,采用Oligo(dT)引物定向克隆构建cDNA文库并进行EST序列测定,旨在以基因库的形式进行种质资源的保存,为其遗传改良奠定基础,并为探讨其分类地位提供分子依据。对该文库质量分析表明：库容量为1.0×10⁶,重组率为80.0％,平均插入片段为512 bp。测序后最终成功得到323条表达序列标签（expressed sequence tags,ESTs）序列,经Phrap程序聚类拼接后得到236条单基因簇（unigene）,包括86个重叠群（congtigs）和150个单拷贝（singlets）。使用NCBI中的BlastN和BlastX程序对236条ESTs进行本地化搜索,BlastN的结果表明：180条ESTs（76.3%）没有注解,56条ESTs（23.7%）与GenBank上公布的序列有较高的同源性,其中一条序列被确定为该种的16S rRNA基因,利用MEGA软件构建了基于该16S rRNA序列草蛉科的系统发育树,结果显示通草蛉属Chrysoperla与叉草蛉属Dichochrysa、玛草蛉属Mallada、草蛉属Chrysopa的亲缘关系比较近,这与传统分类相吻合。BlastX的比对结果为197条ESTs（83.5%）有功能注解,39条ESTs（16.5%）无注解或score值小于100。使用GO(gene ontology)数据库对236条ESTs序列进行功能注释,结果表明：142条ESTs（59.7％）有注解,并表达出40多种基因产物。     

宽果苁菔适应昼夜变化ESTs的分离与分析

以流石滩地区植物广布种宽果苁菔为实验材料,应用磁珠介导的抑制消减杂交方法,分离昼夜差异基因。随机挑选了136个差异ESTs克隆并进行测序,测序结果使用Blast2go程序进行功能注释和分析。结果表明绝大部分ESTs功能与稳定细胞状态和抗性响应相关,其次与物质能量代谢和信号传导相关,宽果苁菔适应昼夜变化过程的机制非常复杂,本研究为进一步研究高山植物适应流石滩恶劣环境的机制奠定了基础。     

拟耧斗菜昼夜差异表达ESTs的分离与分析

应用磁珠介导的抑制消减杂交方法,以青藏高原白马雪山流石滩地区植物拟耧斗菜为实验材料,分别在白天与夜晚采样,以白天样品为目标,晚上样品为驱动样品,分离昼夜差异表达的基因。随机挑选了96个差异ESTs克隆并进行测序,测序结果进行blastx网上数据库比对、Blast2go功能注释和KEGG代谢路径分析。结果表明：绝大部分ESTs功能与物质能量代谢、生物合成、蛋白和核酸结合、转移酶活性相关,还有少数与逆境胁迫相关等。这为进一步研究高山植物逆境适应的分子机制奠定了基础。     

中国蛇岛蝮蛇毒腺cDNA文库ESTs序列测定及生物信息学分析

前期我们构建了中国蛇岛蝮蛇(Gloydius shedaoensis shedaoensis,GSS)毒腺(GSSG)的cDNA(GSSG-cD-NA)文库。本文从构建的GSSG-cDNA文库阳性重组子中随机挑选了216个单克隆进行5’端表达序列标签(EST)单向测序,获得了211条高质量的ESTs。生物信息学序列比对分析结果表明84个克隆为已知功能基因,29个克隆为未知功能基因,98个克隆为新基因,分别占总ESTs的39.8%、13.7%和46.5%。成功获得了GSSG的部分ESTs序列,为GSS蛋白活性组分基因的克隆、表达和功能研究奠定了一定基础。     

仔猪腹泻抗性相关特异表达ESTs的筛选

以久仰香猪、剑白香猪和长白猪3个品种的脾脏为材料,以品种间同一组织不同的发病状态为对照,将DDRT—PCR技术与银染法相结合进行差异显示研究,筛选与仔猪腹泻抗性相关的特异表达ESTs。在脾脏未发病RNA池中检测到5条特异表达ESTs,其中一条与Nck转导蛋白同源,一条与长散布元件反转录酶同源,一条为相似性较高的未知功能序列,两条为新序列。     

猪肌肉组织差异表达ESTs的克隆与分析

中国地方猪种与引进瘦肉型猪种在肌肉生长和猪肉品质性状上表现出明显的差异. 为了研究中外猪种这种表型差异的原因, 寻找可能与猪生长或肉质性状相关的基因, 本研究应用银染mRNA差异显示技术, 对广东地方品种蓝塘猪和大白猪成年的眼肌组织mRNA进行比较分析, 并运用生物信息学技术对新发现的1条表达序列标签(ESTsp3)进行了深入的分析. 结果表明: (i) 采用30种引物对组合检测到蓝塘猪和大白猪眼肌组织近2000条cDNA片段, 分离得到在两品种中存在差异表达的6个猪肌肉组织ESTs, 对差异片段进行克隆测序, 所有序列被GenBank收录. (ii) 用电子延伸的方法得到了ESTsp3的一段786 bp序列, 经ORF分析预测其中含有一个83 aa的完整开放阅读框架, 并用RT-PCR方法对延伸序列进行了验证. 电子表达谱分析表明ESTsp3在人的不同生长时期及绝大部分组织器官(如软组织、皮肤、骨骼肌和肾等)均有表达, 但存在表达量的差异.     

草鱼肠道cDNA文库构建及部分ESTs分析

本项研究以雌性草鱼肠道为实验材料,采用非均一化的Oligo-dT引物定向克隆技术构建了草鱼肠道组织的cDNA文库,对文库质量的分析结果表明：cDNA文库的库容量至少为2．3×10^5,重组率达95％,平均插入片断长度大于1000bp。挑取cDNA克隆进行5’端测序,总共进行了1571个成功反应,其中1411条ESTs长度大于100bp,初步拼接得到939个单基因簇（Unigene）,其中包括188个重叠群（Contigs）,751个单拷贝EST（Singletons）。使用BLAST软件将这些序列同GenBank等数据库进行比对、查询和注释,结果显示418条序列有相关同源性,其他的521（55．5％）条序列没有明显的同源性（E-valu≤1．00E-10）,但是也同时揭示出在这些ESTs中能够发现新功能基因的相当可能性。本研究结果对草鱼以及其他鲤科鱼类的消化系统功能基因的筛选和发现具有指导意义。此外,草鱼肠道cDNA文库的构建和EST测序工作将为草鱼基因组计划的实施奠定基础。     

中国地方品种香猪的肌肉特异组织表达序列标签(ESTs)的

通过构建香猪肌肉组织cDNA文库,并在文库中随机挑选克隆进行测序的方法,获得了131个香猪肌肉EST序列.在这131个EST序列所代表的109个单一克隆中,有99个为人类及其他物种的同源序列,3个为已知的猪的ESTs,7个为未知ESTs.对这10个已知、未知ESTs进行开放阅读框预测并进行B1ast分析,没有找到高度同源的氨基酸序列.对上述EST所对应的基因功能分析结果表明,除去27.27%的EST未能分类外,克隆到的EST大多来自与基因/蛋白的表达调控相关的基因(占45.46%).来自具有其他功能的基因的EST依次是细胞代谢占10.10%、细胞结构/迁移占10.10%、细胞/机体防御占5.05%和细胞信号/传导占2.02%.没有发现和细胞分裂相关的已知功能基因.本研究结果为中国地方品种香猪提供了第一个骨骼肌的基因表达谱,为今后寻找猪肌肉生长和肉用品质的候选基因奠定了基础.     

日本七鳃鳗(Lampetra japonica)肝脏ESTs 分析与比较转录组研究

以日本七鳃鳗(Lampetra japonica)肝脏为材料构建cDNA文库, 在文库中随机挑选克隆子进行测序共得到10077条有效ESTs(expressed sequence tags)序列. ESTs序列分析显示, 8515条ESTs拼成648条片段重叠群, 共得到2210条转录本, 其中47.06%的转录本预测为全长序列; 利用BLAST程序在GenBank数据库中进行同源性搜索发现2053条转录本有同源序列匹配, 占总转录本的92.9%. 更进一步对这些基因产物进行Gene Ontology注释, 结果发现, 在日本七鳃鳗肝脏中与有颌类免疫、凝血和代谢相关的基因大量表达, 并预测了8个新基因. 通过对日本七鳃鳗与底鳉(Fundulus heteroclitus)、鼠(Mus musculus)、牛(Bos taurus)和人(Homo sapiens)肝脏转录组的比较分析, 发现日本七鳃鳗肝脏中比其他物种优势表达的是甲壳质酶和多糖代谢等相关的基因, 这些基因可能在日本七鳃鳗免疫中发挥重要作用. 此外, 也利用TargetScan软件对日本七鳃鳗肝脏转录组中3′UTR区进行microRNA靶标识别, 结果发现了与人类癌症基因调控同源的microRNA靶标, 这为研究人类癌症提供了有益的线索. 上述结果将为七鳃鳗功能基因和蛋白组学的研究以及脊椎动物的基因组进化提供重要的理论基础.     

日本七鳃鳗(Lampetra japonica)肝脏ESTs 分析与比较转录组研究

以日本七鳃鳗(Lampetra japonica)肝脏为材料构建cDNA文库, 在文库中随机挑选克隆子进行测序共得到10077条有效ESTs(expressed sequence tags)序列. ESTs序列分析显示, 8515条ESTs拼成648条片段重叠群, 共得到2210条转录本, 其中47.06%的转录本预测为全长序列; 利用BLAST程序在GenBank数据库中进行同源性搜索发现2053条转录本有同源序列匹配, 占总转录本的92.9%. 更进一步对这些基因产物进行Gene Ontology注释, 结果发现, 在日本七鳃鳗肝脏中与有颌类免疫、凝血和代谢相关的基因大量表达, 并预测了8个新基因. 通过对日本七鳃鳗与底鳉(Fundulus heteroclitus)、鼠(Mus musculus)、牛(Bos taurus)和人(Homo sapiens)肝脏转录组的比较分析, 发现日本七鳃鳗肝脏中比其他物种优势表达的是甲壳质酶和多糖代谢等相关的基因, 这些基因可能在日本七鳃鳗免疫中发挥重要作用. 此外, 也利用TargetScan软件对日本七鳃鳗肝脏转录组中3′UTR区进行microRNA靶标识别, 结果发现了与人类癌症基因调控同源的microRNA靶标, 这为研究人类癌症提供了有益的线索. 上述结果将为七鳃鳗功能基因和蛋白组学的研究以及脊椎动物的基因组进化提供重要的理论基础.     

中国地方品种香猪的肌肉特异组织表达序列标签（ESTs）的分析

通过构建香猪肌肉组织cDNA文库,并在文库中随机挑选克隆进行测序的方法,获得了131个香猪肌肉EST序列。在这131个EST序列所代表的109个单一克隆中,有99个为人类及其他物种的同源序列,3个为已知的猪的ESTs,7个为未知ESTs。对这10个已知、未知ESTs进行开放阅读框预测并进行BlastX分析,没有找到高度同源的氨基酸序列。对上述EST所对应的基因功能分析结果表明,除去27．27％的EST未能分类外,克隆到的EST大多来自与基因／蛋白的表达调控相关的基因（占45．46％）。来自具有其他功能的基因的EST依次是细胞代谢占10．10％、细胞结构／迁移占10．10％、细胞／机体防御占5．05％和细胞信号／传导占2．02％。没有发现和细胞分裂相关的已知功能基因。本研究结果为中国地方品种香猪提供了第一个骨骼肌的基因表达谱,为今后寻找猪肌肉生长和肉用品质的候选基因奠定了基础。     

山葡萄成熟果皮cDNA文库的构建及ESTs初步分析

以山葡萄成熟果皮为材料,采用Creator~（TM） SMART~（TM） cDNALibraryConstruction技术构建了cDNA文库。经鉴定,文库的库容量为1.001×10~6,重组率为94.1 1%,插入片段在0.25～1.9 kb。经随机测序,获得935个有效ESTs,聚类拼接后得到636条单基因簇（unigenes）,包括107个重叠群（contigs）和529个单拷贝（singlets）。这些数据为今后山葡萄功能基因分离克隆和功能基因组学研究奠定了基础。     

小麦抗病基因表达谱中的文库构建与筛选方法研究

以抗白粉病品系“百农 32 17×Mardler”BC5F4为材料 ,构建了白粉病菌诱导的普通cDNA文库和抑制消减杂交(SSH)cDNA文库。分别对两文库进行了一定规模的测序 ,获得普通cDNA文库不重复ESTs 387条和SSHcDNA文库ESTs 76 0条。将获得的ESTs与GenBank序列进行了BLASTn、BLASTx同源性分析。结果表明 :在普通文库中 ,一些参与光合作用与核糖体构成等的基因出现频率较高 ,而获得的抗病相关基因则较少。消减文库在构建方法、抗病相关基因的富集等方面具有明显的优越性 ,是目前抗病基因表达谱研究中的较好方法。利用高密度点阵膜杂交技术对两文库的筛选结果表明 ,该方法具有相对简便易操作、杂交膜可反复使用等优点 ;但也存在mRNA及同位素用量大等问题。经筛选 ,消减文库中有 5 4 1%的功能已知ESTs为抗病相关基因 ,被证明参与了小麦抗白粉病反应     

δ差异显示筛选武定乌骨鸡"乌色"性状相关基因

“乌色”是乌骨鸡的一个主要性状,乌骨鸡的经济价值与药用价值关键在于乌骨鸡的“乌色”性状。为筛选与乌骨鸡“乌色”性状可能相关的基因,应用δ差异显示方法,系统比较全同胞武定乌骨鸡与非乌骨鸡的基因表达情况,回收、再扩增与纯化差异片段,并通过Northern blot验证、克隆和测序后,获得29个ESTs。序列分析结果表明,有8个ESTs分别与鸡已知基因骨骼肌-β原肌球蛋白基因(A17)、贲门肌球蛋白碱轻链基因(B57)、插入激活ras致癌基因(A36)、fra-2致癌基因(B36)、16S rRNA基因(A35)及线粒体基因组序列(D36、C39和D9)同源,序列相似性分别为97％、100％、98％、98％、98％、99％、99％和97％。5个ESTs分别与其他生物已知基因同源,它们是人TTN基因转录本变异novex-2(B53)、人磷酸葡糖变位酶5基因(B109)、人信号识别物54kD基因(B20)、人与鼠核糖核酸酶／血管形成抑制因子基因(C26、D31),差异片段与它们的序列相似性分别为82％、82％、87％、99％和99％,这些基因在鸡中还没被克隆。13个ESTs属于新基因片段,其中9个与数据库中ESTs序列相似性较高,4个属于全新基因片段,在数据库中没有与它们序列相似性较高的ESTs。选择16条差异片段,根据测序结果设计特异性引物,利用12个随机采集的武定乌骨鸡或非乌骨鸡样本,进行基因表达分析,结果表明,1个新基因(A7)片段、2个已知基因(插入激活ras致癌基因A36、信号识别物54kD基因B20)片段具有乌骨鸡或非乌骨鸡表达特异性,从而初步确定它们与武定乌骨鸡“乌色”性状相关。     

水稻14-3-3蛋白家族的生物信息学分析

通过隐马尔柯夫模型(Hidden Markov Model,HMM),对粳稻(Oryza sativa L.ssp．japonica)基因组的蛋白质数据库进行搜索,结果获得8个14—3—3蛋白的同源序列,其中发现4个新基因。通过对所有粳稻的14—3—3蛋白的DNA序列与各种表达序列标签(Expression Sequence Tags,ESTs)进一步比对,为14-3-3蛋白找到了ESTs的证据。结果说明这些基因在水稻不同的处理和不同的部位都有所表达,而且不同成员之间的表达模式存在较大的差异。蛋白质多序列联配分析结果表明,存在可能的功能多态位点。通过基因结构和染色体定位的分析,确认了水稻基因组中存在E样和非E样两类14-3-3蛋白。此外,对目前植物中的14—3—3家族作了初步的进化分析。