湖南沙子岭猪内源性逆转录病毒的研究

为评价从猪到人异种移植的生物安全性提供依据,从湖南沙子岭猪的保种群内随机采集31头个体的耳样组织,应用PCR和RT-PCR技术分别检测这些组织中内源性逆转录病毒（porcine endogenous retrovirus,PERV）的前病毒DNA和mRNA,并对PCR扩增的灵敏性进行评估。多组织RT-PCR检测3头沙子岭猪肾、心、肝、肺、脾 等组织中PERV的表达情况,了解其在各组织中的分布情况;最后,扩增、测序该猪种的env基因,结果用NCBI中的BLAST软件进行分析。PCR和RT-PCR结果表明,所检测的31头沙子岭猪均带有PERV前病毒DNA,耳样组织中均有PERV mRNA表达,其中有2头个体携带 env-A、env-B、env-C 3种囊膜蛋白基因,而其余的29头个体只带有env-A、env-B 两种囊膜蛋白基因,未检测到env-C基因。多组织RT-PCR扩增结果表明,3头沙子岭猪的肾、心、肝、肺、脾等组织中,pol、gag、env-A、env-B 基因均有表达,未检测到env-C基因表达。测序沙子岭猪的env基因,结果发现,沙子岭猪env-B 和env-C基因与其他猪种序列比较分别存在2 和10个碱基的差异,而env-A基因序列没有差异,说明不同的猪种之间 env基因存在多态性。以上结果表明,沙子岭猪种群携带PERV,其亚型主要以PERV-A,B为主;PERV在该猪种肾、心、肝、肺、脾等多种组织中的分布没有明显组织特异性,且93.5 % (29/31)个体表现为 env-C 基因缺失,提示沙子岭猪作为候选猪种可能在异种移植中具有较好的应用前景。     

沙子岭猪肝脏细菌和脂质图谱研究

近年来,有研究提示动物内脏组织含有少量细菌,它们参与了脏器组织生理代谢反应.本实验以成年沙子岭猪和大白猪为实验模型,比较了二者肝脏细菌组成以及脂质代谢图谱,并通过Pearson关联分析解析二者之间的互作关系. 16S rDNA测序提示,沙子岭猪和大白猪肝脏均含有一定丰度的细菌,且二者细菌组成存在明显差异.在门水平上,沙子岭猪肝脏变形菌门(Proteobacteria)和衣原体(Chlamydiae)丰度显著高于大白猪;在属水平, 14种细菌在沙子岭猪和大白猪肝脏存在显著差异.沙子岭猪和大白猪肝脏脂质组学筛选出37个差异代谢脂质,其中6个脂质在脂肪型沙子岭猪肝脏显著富集, 31个脂质在瘦肉型大白猪肝脏富集; Pearson关联分析证实,肝脏细菌可能参与脂质代谢,其中13种差异细菌与35种差异代谢脂质显著相关.综上所述,不同代谢类型动物模型肝脏细菌组成存在差异,且可能对脂质代谢具有重要的作用,并影响动物代谢表征.     

文蛤MmASS基因克隆及生物信息学分析

利用RACE技术克隆获得文蛤精氨酸琥珀酸合成酶基因(MmASS)的cDNA序列全长,该基因全长为1 588 bp,共编码415个氨基酸,分子量为46.81 kD,理论等电点pI为5.51。预测蛋白序列包含6个保守区域,主要集中了ATP结合位点、天门冬氨酸L-Asp结合位点以及瓜氨酸L-Cit结合位点。氨基酸序列比对结果显示,MmASS蛋白序列的保守功能域与其他物种具有较高的相似度,说明该基因高度保守,可能与其他物种的ASS基因具有相似的功能。系统进化树分析结果表明,MmASS的预测蛋白序列与缢蛏、贻贝、牡蛎等双壳贝类的亲缘关系最近,符合进化规律。亚细胞定位预测结果显示,MmASS定位于细胞质的可能性最大。MmASS不同组织的表达特征结果显示,该基因在各个组织中广泛存在,在文蛤鳃组织中的表达量最高(P<0.05),其次是肝胰腺组织,由此推测MmASS参与调节文蛤各个组织的生理活动,可能在文蛤的免疫防御机制中发挥重要功能。     

版纳微型猪近交系GHR基因克隆及生物信息学分析

目的获得版纳微型猪近交系(BMI)生长激素受体基因(GHR)序列,通过生物信息学分析预测GHR功能并进行GHR mRNA多组织表达谱分析。方法以版纳微型猪近交系的肝脏组织为材料提取RNA,RTPCR方法扩增GHR基因编码区序列,将序列连接至pMD18-T载体进行克隆、测序和生物信息学分析;半定量PCR检测GHR mRNA在BMI不同组织中表达量的差异。结果克隆出了BMI GHR编码区序列,提交GenBank获得登录号KC999114。该基因CDS长1917 bp,编码638个氨基酸。生物信息学分析表明,与长白猪的GHR序列相比BMI存在4处氨基酸替换,分别为p.E381D、p.A409S、p.L556V和p.A580G,均发生在胞内域。GHR基因多组织表达谱分析显示:GHR mRNA几乎在各组织中均有表达,在肌肉中表达量最高,在小肠、心、肝、神经纤维、脾、卵巢中表达量较高,在肺、胃、大脑、胰和肾中的表达量较低。结论成功克隆了版纳微型猪近交系GHR全长编码区序列,进行了生物信息学功能分析和组织表达谱分析,为进一步阐明版纳微型猪近交系生长矮小机理奠定了基础。     

托佩克猪SLA-2基因克隆及功能区生物信息学分析

为研究托佩克猪SLA-2基因功能,设计引物,克隆了该品系猪SLA-2基因(SLA-2-TPK)cDNA全长序列,并通过分子生物学软件分析其基因特征.结果显示,SLA-2-TPK cDNA全长为1 119 bp,其中3-1 097为编码区,共编码364个氨基酸,分别在第125、188、227和283位置出现半胱氨酸残基,含有两对链内二硫键.氨基酸同源性分析显示,SLA-2-TPK与其他SLA-2、SLA-3和SLA-1序列的同源率分别为86.0％-98.9％、85.0％-89.4％和84.2％-91.7％.系统进化树显示,SLA-2-TPK与韩国品系猪DQ883211遗传距离较近:各功能区分析,SLA-2-TPK与人HLA-A2和小鼠H-2K分子结构相似,且保留了人HLA-A2基因的部分功能位点.结果表明,SLA-2-TPK是典型的SLA-2等住基因,在进化程度上接近于部分韩国品系猪.     

转基因猪异种器官移植应用前景

转基因猪能为人类提供可移植的异种器官,解决移植器官短缺的问题.但是,异种移植后产生的免疫排斥反应,主要包括超急性排斥反应和迟发性排斥反应,它们最终将导致移植物的致命损伤,是限制异种器官广泛应用的最大障碍.最近的一些研究,在克服免疫排斥方面已经取得了可喜的成果.作为异种器官供体,猪携带的内源性逆转录病毒也可能对人体产生潜在的威胁.迄今,还没有研究证明其不会感染人类机体.本文针对异种器官移植后的免疫排斥发生的机理,克服免疫排斥的方法以及逆转录病毒的潜在感染等方面进行了综述和讨论.     

PERV在猪外周血白细胞DNA和组织mRNA中的表达及其差异性分析

为了解我国家猪猪内源性逆转录病毒(PERV)生物学的基本特征,为评价应用猪器官、组织、细胞进行猪一人间跨种移植的生物安全性提供理论基础。本文采用PCR方法调查12个家猪品系外周血白细胞DNA基因组PERV的生物学特征,并应用SS-SSCP、RFLP-PCR方法分析PERV基因片段的差异性及采用RT-PCR方法和半定量方法分析2个品系小型猪13种组织PERV表达的差异。结果表明12个品系猪外周血白细胞DNA基因组普遍存在PERV-A、-B基因序列,未发现单链构象多态性;部分品系猪PER Venv基因序列片段存在限制性片段长度多态性。分析2个品系13种组织均表达PERV-A、-B、-C,肾、淋巴结、肝为高表达器官,胰腺和脑组织为低表达器官,PERV-C mRNA丰度明显低于PERV-A、-B mRNA。PERV env存在限制性片段长度多态性、PERV-A存在碱基缺失和错配的现象,有可能在猪异种移植中构成PERV感染的潜在危险性,这是在猪异种移植过程中值得高度关注的问题。     

马铃薯StSnRK2.1基因克隆与生物信息学分析

SnRK2基因对植物的逆境胁迫具有重要的调节作用,以马铃薯‘陇薯3号’(Solanum tuberosum)为试材,采用RT-PCR方法从马铃薯试管苗中克隆得到1个SnRK2.1基因cDNA,命名为StSnRK2.1,提交GenBank注册,注册号为JX280911。通过生物信息学分析,该基因开放阅读框全长1 008 bp,编码335个氨基酸。预测蛋白质分子量约为37.77 kD,等电点为5.37,蛋白质二级结构预测α-螺旋42.39%,延伸链16.42%,β-折叠7.46%,无规卷曲33.73%,具有疏水性,为膜内蛋白。亚细胞定位显示该基因出现在细胞质及微体中的可能性较大。肽链可能有7处丝氨酸磷酸化位点,2处苏氨酸磷酸化位点,以及3处酪氨酸磷酸化位点,因此推测该基因在植物抗逆中有重要的作用。     

猪T细胞受体γ链基因的克隆及生物信息学分析

目的:克隆猪T细胞受体γ链(pTCR-γ)基因,用以研究猪T细胞受体分子结构与功能。方法与结果:以GenBank上登载的pTCR-γ基因为参考序列,用RT-PCR法从猪外周血淋巴细胞中克隆pTCR-γ基因。序列分析表明,pTCR-γ基因开放读框为1026bp,编码341个氨基酸残基,含有由23个氨基酸残基构成的信号肽序列;与参考序列相比,在核苷酸和推导氨基酸序列上的同源性分别为95.6%和88.8%;系统进化分析发现,该基因与绵羊、恒河猴、人、马、牛的同源性相对较高,与褐鼠、家犬、家鼠、家猫的同源性次之,而与禽类、鱼类的同源性最低;生物信息学结构预测表明猪T细胞受体γ链含2个结构域,其中1个为IG_LIKE1结构域(IGv结构域),由第14～114位共101个氨基酸残基组成;另一个为IG_LIKE2结构域(IGc结构域),由第143～238位共96个氨基酸残基组成。结论:克隆并应用生物信息学技术分析了猪T细胞受体γ链基因序列及编码蛋白的结构特征,为进一步研究γ链的结构与功能奠定了基础。     

猪SOCS-2基因的克隆及序列分析

从中国地方猪品种八眉猪（BaMei）肾脏组织中提取总RNA,采用RT-PCR方法克隆了猪SOCS-2(suppressor of cytokine signaling -2,细胞因子信号转导抑制因子-2)基因的cDNA序列,经T/A克隆,插入到pMD19-T载体上,导入大肠杆菌DH-5α,阳性克隆经PCR鉴定后进行测序,将测序结果与GenBank中已登录的人、大鼠和小鼠SOCS-2基因的序列进行同源性比较,利用生物信息学和分子生物学软件对猪SOCS-2基因编码的蛋白进行结构预测。结果表明：首次成功克隆了猪SOCS-2基因的cDNA序列（GenBank登录号为EF121242）,其长度为822 bp,该基因ORF区核苷酸序列与其他物种相比同源性达到93%以上,氨基酸同源性则达到89%以上,生物信息学分析表明该蛋白分子量为22.25kD,等电点pI=8.30,包含199个氨基酸残基。该基因cDNA序列的克隆,有利于进一步研究SOCS-2调节机体发育的分子机理。     

猪SOCS-2基因的克隆及序列分析

从中国地方猪品种八眉猪（BaMei）肾脏组织中提取总RNA,采用RT-PCR方法克隆了猪SOCS-2(suppressor of cytokine signaling -2,细胞因子信号转导抑制因子-2)基因的cDNA序列,经T/A克隆,插入到pMD19-T载体上,导入大肠杆菌DH-5α,阳性克隆经PCR鉴定后进行测序,将测序结果与GenBank中已登录的人、大鼠和小鼠SOCS-2基因的序列进行同源性比较,利用生物信息学和分子生物学软件对猪SOCS-2基因编码的蛋白进行结构预测。结果表明：首次成功克隆了猪SOCS-2基因的cDNA序列（GenBank登录号为EF121242）,其长度为822 bp,该基因ORF区核苷酸序列与其他物种相比同源性达到93%以上,氨基酸同源性则达到89%以上,生物信息学分析表明该蛋白分子量为22.25kD,等电点pI=8.30,包含199个氨基酸残基。该基因cDNA序列的克隆,有利于进一步研究SOCS-2调节机体发育的分子机理。     

木瓜凝乳酶基因的克隆及序列分析

通过设计一对特异性的引物,采用RT－PCR方法从未成熟的木瓜组织中扩增得到木瓜凝乳酶基因,并将其重组到pPIC9K载体中,转化大肠杆菌并筛选阳性克隆,序列测定并利用BLAST软件进行核酸及氨基酸序列相似性分析,结果表明：通过序列组成及特征结构分析,扩增得到的基因为木瓜凝乳酶基因。     

Novel SLA class I alleles of Chinese pig strains and their significance in xenotransplantation

To lay background for studying rejection mechanisms in xenotransplantation and developing the strate-gies for intervention, class I genes of swine leukocyte antigens (SLA) of three Chinese pig strains Bm, Gz and Yn were cloned and sequenced. The cDNA of the class I loci P1 and P14 were amplified by RT-PCR and subjected to insert into sequencing vectors. All six allelic sequences we examined, each two for one Chinese strain, are not identical to those reported, which allows these novel sequences receiving their ac-cession numbers AY102467- AY102472 from GenBank. This study further reveals that the homologies of MHC class I genes in their primary structures and the deduced amino acids between Chinese pigs (SLA) and human (HLA-A^*0201) are better than those between pigs and mice (H-2D^b/H-2K^b). The comparison also indicates that the amino acid residues critical for recognition by human KIRs are altered in the swine class I molecules. The amino acids responsible for binding human CD8 coreceptor are largely conserved although there are two critical residues substituted. A functional test indicated that the human T cells specific for the prokaryotically expressed SLA Plprotein could respond quite well in vitro to the class I-positive swine chon-drocytes and PBMCs in presence of human APCs. This implies that, due to the substitution of two critical residues, the inaccessibility of human CD8 coreceptor to swine class I molecule might be contributable to the indirect pathway that the human T cells have to use for recognizing the SLA class I xenogeneic antigens.     

梭梭甜菜碱醛脱氢酶基因克隆及序列分析

采用RT-PCR、RACE等方法从超旱生、耐盐植物梭梭(Haloxylon ammodendron)中扩增出BADH基因的cDNA序列(命名为HaBADH),其开放阅读框为1 503 bp,推测的氨基酸序列全长为500个氨基酸残基,并含有醛脱氢酶所具有的高度保守的十肽(VTLELGGKSP)以及与酶功能有关的半胱氨酸残基(C).其核苷酸序列与藜科几种盐生植物如盐爪爪(Kalidium foliatum)、中亚滨藜(Atriplex centralasiatica)、三角叶滨藜(Atriplex triangularis)、菠菜(Spinacia oleracea)、山菠菜(Atriplex hortensis)和甜菜(Beta vulgaris)等的相似性均在85%以上,推导编码蛋白的氨基酸序列一致性均在87%以上,表明BADH基因在藜科植物中是一种比较保守的基因.研究结果为进一步从分子水平探明梭梭的抗旱、耐盐机制,挖掘并利用植物抗逆基因奠定基础.     

双烯内酯水解酶基因的克隆和序列分析*

从土壤中分离到一株降解2,4-二氯酚能力较强的假单胞菌菌株GT241-1,从中克隆出参与降解2,4-二氯酚的双烯内酯水解酶基因(dcpD)。该基因编码的双烯内酯水解酶可将顺式-2-氯双烯内酯水解成2-氯马来乙酸。采用的基因克隆策略是用Southem杂交对其邻近基因进行定位后构建基因组库,再用斑点杂交筛选目的转化子。经序列测定得知dcpD基因编码区702bp。核苷酸和推测编码的氨基酸序列分析表明,dcpD与已在GenBank登记的相关基因有一定的差异。     

黄独微型块茎鲨烯合酶的基因克隆与序列分析

通过黄独微型块茎转录组数据库筛选到SQS基因的核心片段,利用RT-PCR技术获得SQS基因保守片段,采用RACE技术获得SQS基因的3′及5′末端序列,并采用生物信息学方法进行序列分析。结果表明,黄独微型块茎SQS基因编码序列长1548 bp,编码415 bp的氨基酸序列,理论分子量为46786.38 D,等电点(pI)为5.97。SQS蛋白为疏水性蛋白,无信号肽,含有SQS所必需的功能结构域,属于Isoprenoid_Biosym_C1 superfami?ly。黄独SQS蛋白与其他植物的SQS蛋白同源性较高,其中与盾叶薯蓣的SQS蛋白氨基酸相似性为96.4%。本试验结果从黄独微型块茎中首次获得SQS基因cDNA全长序列,该基因具有SQS同源基因的典型特征,为进一步研究黄独微型块茎SQS基因结构、基因表达和基因突变提供了基础,并为薯蓣属植物三萜合成通路关键酶SQS的正选择位点与功能的关联性分析提供了数据支持。     

粘质沙雷氏菌几丁质酶chiB基因的克隆与序列分析

采用改进的方法提取粘质沙雷氏菌基因组DNA,通过PCR扩增,得到大小为1 500 bp特异性DNA片段(chiB基因),以pUC18质粒构建了pUC-ch iB克隆载体,转化至感受态细胞E.coliDH5α培养,并筛选出重组质粒。经测序分析,证明克隆片段与文献报道相一致。     

血红密孔菌(Pycnoporussanguineus)漆酶基因的克隆与序列分析

为克隆血红密孔菌 (Pycnoporussanguineus)漆酶基因 ,根据真菌漆酶氨基酸序列保守区设计了 1对简并引物 .以血红密孔菌基因组DNA为模板 ,PCR扩增出长 12 2 7bp的漆酶基因片段 .以此序列为基础 ,通过 5′及 3′RACE技术克隆出漆酶全长cDNA序列 ,序列长为 190 2bp ,其 5′端和 3′端非编码区长分别为 5 1bp和 2 97bp ,开放阅读框长 15 5 4bp ,编码 5 18个氨基酸的蛋白 .该蛋白具有 4个铜离子结合区域 ,预测其相对分子量为 5 6 313 2 ,等电点为 5 5 9,其氨基酸序列与Pycnoporuscinnabarinus漆酶 (lcc3 2 )的同源性最高 ,为 96 % .以该cDNA编码区的两端序列为引物 ,PCR扩增得到漆酶的长度为 2 15 4bp的全长DNA序列 ,序列中包括 10个内含子序列 ,长为 5 2～ 70bp     

大豆异黄酮合酶基因的克隆及序列分析

目的:大豆异黄酮是多酚类混合物,有防治肿瘤发生,提高机体免疫力等多种保健功能。异黄酮合酶(isoflavone synthase,IFS)是合成异黄酮的关键酶。本文为了利用异黄酮的特有生物学功能,从大豆中克隆了该基因。方法:采用PCR扩增从大豆[Glycine max(Linn.)Merr.]总RNA中分离了异黄酮合酶基因,并将其克隆到pUCm-T载体并测序。结果:得到全长1583bp的片段。以期用于构建诱导表达基因敲除系统,并用于无性繁殖植物的无标记基因转化。结论:序列分析表明,异黄酮合酶基因(IFS1)含1583个核苷酸,与已报道的序列比较,核苷酸的同源性为92%。