牦牛HORMAD1基因的克隆及生物信息学分析

利用分子克隆技术获得了牦牛HORMAD1基因编码区序列,并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、信号肽、二级结构等方面进行了预测和分析.结果表明,牦牛HORMAD1基因包含一个长度为1 182 bp的开放阅读框,编码393个氨基酸;其编码蛋白属于亲水性蛋白,无明显的信号肽,含有很多个磷酸化位点.二级结构主要以无规则卷曲和α螺旋为主.HORMAD1基因编码产物氨基酸邻接系统树表明,牦牛HORMAD1与黄牛、马和猪等物种的HORMAD1氨基酸遗传距离较近,具有高度相似性.     

牦牛Endothelin-1基因CDS序列克隆及其真核表达质粒构建

Endothelin-1主要通过促进血管平滑肌细胞增殖引起血管结构和功能的改变,从而刺激血管收缩,Endothelin-1在动物血管生成和低氧适应等关键发育和生理过程发挥重要的作用。为了进一步探讨高原动物脑Endothelin-1对其极端低氧适应调控的分子机理,本研究对牦牛(Bos grunniens)脑Endothelin-1基因CDS全长序列进行了克隆及其真核表达载体的构建。结果表明,牦牛Endothelin-1基因的CDS全长序列含有一个609bp的开放阅读框,编码202个氨基酸,该蛋白分子量为22.98 kDa,理论等电点（pI）为9.63;成功构建出带有CMV启动子,绿色荧光蛋白标记的牦牛Endothelin-1真核表达质粒pEGFP-C1-Endothelin-1;牦牛Endothelin-1基因CDS全长序列编码的氨基酸序列与黄牛(Bos taurus)、藏羚羊（Pantholop shodgsoni）、绵羊(Ovis aries)、野猪(Sus scrofa)、小鼠(Mus musculus)、人(Homo sapiens)的同源性分别为100%、95%、93%、81%、77%、70%;且该氨基酸序列的系统进化情况与其亲缘关系远近一致。因此,我们认为高原动物牦牛Endothelin-1的结构和功能在进化上均具有高度保守性,其在低氧适应中的作用可能是通过表达差异或转录后修饰实现的,且本研究构建的真核表达质粒为进一步探讨该基因在青藏高原动物脑对极端低氧生境适应中的生物学功能及其调控机理提供了支持。     

麦洼牦牛TLR3基因编码区的克隆及生物信息学分析

利用分子克隆技术成功获得麦洼牦牛TLR3编码区基因序列,采用相关分析及预测软件对基因及其编码的蛋白质进行基本理化性质、二级结构及结构域等分析预测。结果表明该基因包含了1个2 715 bp的开放阅读框,编码904个氨基酸;所编码的蛋白质二级结构主要由α螺旋及无规则卷曲为主;TLR3基因进化树及基因同源性比对结果表明TLR3基因及其保守,牦牛TLR3基因与黄牛、绵羊和马等哺乳动物遗传距离很近。     

牦牛Eppin基因CDS的克隆及其在附睾不同区段中的表达研究

为了研究牦牛附睾组织中精子成熟的相关机理,并为探讨高原动物的生殖机制提供基本数据。本研究运用基因克隆技术对牦牛附睾Eppin基因CDS全长序列进行克隆,采用生物信息学方法进行分析,Eppin基因和编码序列特征进行了预测和分析。结果表明,牦牛Eppin基因的CDS含有一个405 bp长度的片段,由134个氨基酸编码;牦牛Eppin基因对应的蛋白分子量和理论等电点分别为15.09 ku和8.67 ku,其对应的氨基酸没有跨膜结构,归于近水性蛋白;25个α-螺旋、27个延伸链、2个β-折叠及80个无规则卷曲构成其蛋白质二级结构;牦牛Eppin基因编码氨基酸序列与黄牛、藏羚羊、绵羊等物种间同源性较高,系统进化情况与其亲缘关系远近一致。本研究应用实时荧光定量PCR技术分析Eppin基因在附睾组织3个不同区段(头部,颈部和尾部)中的表达情况,荧光定量PCR结果显示,Eppin基因在牦牛附睾组织3个不同区段中均有不同程度的表达,在附睾头部中表达最高,颈部和尾部表达较低。本研究将为牦牛附睾精子成熟的机制和Eppin基因在牦牛附睾上皮细胞中的功能提供一定的基础数据。     

牦牛CAPN2基因的电子克隆及生物信息学分析

目的:对牦牛CAPN2基因进行电子克隆和序列分析,以期为进一步研究牦牛该基因与其肉质性状相关性以及基因结构和表达奠定理论基础。方法:利用人的CAPNA2基因cDNA序列为探针,在EST数据库进行同源性筛选,运用CAP3进行拼接得到完整序列并结合生物信息学进行序列分析。结果:牦牛CAPN2基因全长3 200bp,包含一个2 103bp的开放阅读框,共编码700个氨基酸;牦牛CAPN2的核苷酸序列与普通牛、羊、马、猪、小鼠、鸡、人相应序列间的一致性分别为99%、97%、90%、87%、85%、79%、90%。经聚类分析,牦牛首先与普通牛聚在一起,然后与羊、猪聚为一类;人与小鼠聚为一类;这两类相聚为一大类后,再依次与马、鸡相聚,其结果与以往的生物学分类结果一致。牦牛CAPN2基因编码蛋白的分子式为C3569H5503N255O1082S26,相对分子质量为79 935.2,理论等电点PI为4.86。结论:牦牛与普通牛、羊、马、猪、小鼠、鸡、人在CAPN2基因的编码序列具有较高有一致性。该基因编码的蛋白为位于细胞质中的水溶性蛋白。     

牦牛HSP72基因的结构及生物信息学分析

克隆测序了牦牛HSP72基因的全序列,并分析了该基因的结构,以及HSP72蛋白的氨基酸组成、等电点、亚细胞定位、跨膜区、疏水,亲水区、结构域、特征位点、密码子偏好性、二级结构等蛋白质性质。结果表明：牦牛的HSP72基因序列全长为1926bp,无内含子,共编码641个氨基酸;牦牛的HSP72基因和HSP72蛋白与普通牛、猪、人相比存在着一定差异,这可能是导致他们之间对温度适应性差异的主要原因之一。     

赤桉单萜合成酶基因的分子克隆与生物信息学分析

桉叶油是一种从桉树叶分泌出来的挥发性芳香精油,主要含有1,8-桉叶油素和萜类化合物等物质,具有重要的药用活性.为深入了解桉树萜类化合物的生物合成途径和分子调控机理,该研究通过扩增从赤桉嫩叶中获得了1条单萜合成酶基因组序列的保守区段后,利用 RACE 技术得到此基因的 cDNA 序列,将其命名为 EC-MS 基因,并进一步获得此基因的 DNA 序列.通过生物信息学分析发现,EC-MS 基因的 DNA 序列长为3763 bp,含有7个外显子和6个内含子,cDNA 长度为1734 bp,编码577个氨基酸,并且具有 MS 蛋白特有的保守序列和相关特征,与蓝桉和白千层等植物的 MS 蛋白具有较高的相似性.EC-MS 的等电点为5．615,存在1个跨膜区,Arg21为信号肽剪切位点,同时,EC-MS 的立体结构以α-螺旋为主,几个底物结合点经过空间折叠后形成了“口袋型”底物结合区.     

牦牛miR-383的靶基因预测及生物信息学分析

MicroRNAs (miRNAs)是一类非编码的小分子单链RNA,通过与靶基因的mRNA结合,抑制mRNA的翻译,参与多种生物学过程.本实验室前期通过高通量测序发现90日龄牦牛胚胎的背最长肌中miR-383的表达量显著高于成年牦牛.为探究miR-383在牦牛骨骼肌发育中的分子功能和机制,本研究对miR-383的靶基因进行预测,并进行生物信息学分析.通过TargetScan、miRDB和miRanda 3个软件预测了miR-383的靶基因,然后合并miRTarbase数据库中已被证实的靶基因作为基因集,分别用DAVID和KOBAS3.0在线软件对基因集进行功能注释(GO分析)和Pathway信号通路富集分析.结果 表明,牦牛miR-383序列在各物种间高度保守,靶基因功能富集于CD8阳性T细胞增殖的调控、核糖核蛋白复合物定位和负调控T细胞分化等生物学过程.信号通路分析发现靶基因的信号通路显著富集于PI3K-Ak、AMPK、FoxO和Focal adhesion等与肌肉发育相关的信号通路中.该研究结果将为miR-383功能及调控机制的深入研究提供参考依据,也为解析牦牛肌肉发育的分子机制提供新的研究方向.     

牦牛MC1R基因的克隆测序及其分析研究

以麦洼牦牛、斯布牦牛、天祝牦牛和九龙牦牛为研究对象,对黑色素皮质素受体1(Melanocortin receptor I,MCIR)基因编码区进行了克隆测序及分析.结果表明,牦牛的MC1R基因编码区全长954 bp,编码317个氨基酸:4个牦牛品种间及与普通牛间在MC1R基因的编码区内共有13个碱基差异,无碱基的插入和缺失现象,编码蛋白共有9个氨基酸差异.MC1R蛋白为亲水性蛋白,无信号肽,有糖基化位点和7个跨膜区.系统进化分析显示,麦洼牦牛与斯布牦牛的MC1R基因相似性最近.本研究结果时今后开展MC1R基因与牦牛毛色性状的相关性分析以及牦牛的毛色遗传机理、基因定位、基因表达调控等研究具有重要的意义.     

牛Pbx-1基因的电子克隆及生物信息学分析

新基因全长cDNA序列很难获得,但电子克隆却提供了基因克隆的一种策略.利用小鼠Pbx-1基因编码序列(NM_183355)为种子序列进行电子克隆获得牛Pbx-1基因完整编码序列.然后,用生物信息学方法分析了牛的Pbx-1基因的结构,密码子偏性和氨基酸的同源性等.结果表明:该基因cDNA全长1 754 bp,无内含子,最大开放阅读框1 305 bp.编码434个氨基酸.预测其编码的蛋白分子量为47 189.5 Da,与小鼠的同源性为81%.     

球孢白僵菌tps2基因的克隆和生物信息学分析

运用SMART RACE RT-PCR技术与DNA步移技术,首次从球孢白僵菌中克隆出完整的海藻糖-6-磷酸磷酸酯酶TPS2的基因编码区序列及上游序列。该基因cDNA全长3219 bp,其中开放阅读框（ORF）2619 bp,编码872个氨基酸。成熟蛋白理论分子量为97.8 kD,理论等电点为6.32。编码框结构基因的全长为2821 bp,有两个长度分别为140 bp和62 bp的内含子。分析表明,上游序列中含有TATA-box、CAAT-box和GC-box,并且也存在GATA元件等启动子顺式调控元件。本文结果将为进一步研究海藻糖在虫生真菌中的生理合成以及抗逆调控机制奠定坚实的基础。     

84K杨4CL3/4CL5基因克隆及生物信息学分析

木质素是木材的重要组成成分,主要起机械支持、水分运输及防御病虫害等作用。4CL酶是控制木质素合成途径中的关键酶之一。利用PCR技术从84K杨幼叶cDNA中克隆得到Pag4CL3/4CL5基因,GenBank 登录号分别为MK183033（Pag4CL3）及MK183034（Pag4CL5）。利用生物信息学软件,对这两个基因的功能和特征进行分析。结果发现84K杨中4CL3/4CL5蛋白与毛果杨中4CL3/4CL5蛋白相似度高达97%;此外,均含有SSGTTGLPKGV和GEICIRG两个保守基序;亚细胞定位预测显示Pag4CL3/4CL5蛋白主要定位在内质网中,推测可能是一种膜蛋白;蛋白的亲水性预测Pag4CL3/4CL5均为亲水性蛋白。通过qRT-PCR分析Pag4CL3/4CL5在不同组织部位中的表达差异,结果发现Pag4CL3在叶及茎中表达量较高,在根和顶芽中表达量较低;Pag4CL5在叶及根中表达量较高,在茎和顶芽中表达量较低,两个同源基因表达具有组织部位的差异性。Pag4CL3和Pag4CL5可能在叶中共同行使功能,Pag4CL5主要在根中行使功能,Pag4CL3主要在茎中行使功能。     

牛性别决定新基因Fgf9的克隆及生物信息学分析

Fgf9基因是脊椎动物性别决定中重要的信号因子,它在睾丸发育过程中参与Sertoli细胞的增殖和睾丸索的形成。基于表达序列标签（expressed sequence tags, ESTs）克隆原理,采用序列拼接和 RTPCR方法获得了荷斯坦奶牛Fgf9基因的cDNA序列,并对其组织表达特征进行分析。利用生物信息学方法对Fgf9基因序列和蛋白结构进行分析。结果显示：Fgf9基因定位于牛12号染色体上,cDNA全长为697bp,开放阅读框为627bp,编码208个氨基酸,分子量23.38245kDa,等电点7.0600。RTPCR证实该开放阅读框正确,在牛的各组织中均有表达,且与牛其他cDNA无同源性,获得GenBank登陆号为：EU693028。功能结构分析显示Fgf9蛋白具有典型的FGF家族保守结构域,包括受体相互作用位点和肝素结合位点。信号肽预测显示牛Fgf9蛋白可能不存在信号肽序列。
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粘质沙雷氏菌几丁质酶基因ChiA克隆及生物信息学分析

通过生物信息学技术对Chi A基因序列进行分析预测,了解Chi A的基因结构及蛋白质性质。从自有菌株(粘质沙雷氏菌Serratia mareescens S68)中克隆到几丁质酶基因Chi A,利用相关软件对Chi A基因序列进行分析预测。Chi A基因全长1 714 bp,开放阅读框编码563个氨基酸,推测其编码的蛋白质分子量为60 983.8Da,等电点为6.35,是一种稳定的亲水性蛋白质。预测Chi A可能存在信号肽,切割位点在第23~24位氨基酸之间,1~23位氨基酸为其跨膜结构,其余肽链位于细胞外。Chi A主要存在3种二级结构元件,在二级、三级结构中都有体现。该Chi A是一种水溶性蛋白质,结构稳定且可以分泌到胞外。     

棘孢木霉（Trichoderma asperellum）几丁质酶基因的克隆与生物信息学分析

几丁质酶作为木霉菌防治植物病虫害的主要因子,在生物防治和环境保护等领域发挥着重要的作用.为了研究棘孢木霉（Trichoderma asperellum）的生防机制并获得与其相关的功能基因,本研究通过RT-PCR、3′-RACE及5′-TAIL- PCR技术克隆了T. asperellum 1个几丁质酶基因Tachi1,对该基因进行了生物信息学分析,并利用毕赤酵母表达系统进行表达验证. Tachi1的DNA序列长1 635 bp,含有3个内含子,包含1 275 bp的开放阅读框,编码424个氨基酸;Tachi1属于糖基水解酶18家族内切几丁质酶,包含SIGGW底物结合位点和FDGIDXDWE活性中心位点,信号肽长度为22个氨基酸,成熟肽分子量为44 kD,二级结构以α-螺旋 、β-折叠和无规则卷曲为结构元件,三级结构为(α/β)8的圆桶形结构. 转Tachi1基因酵母工程菌可高效分泌表达几丁质酶Tachi1,甲醇诱导培养8 d几丁质酶酶活可达9.25 U/mL.     

鸡催乳素基因序列多态及生物信息学分析

选择繁殖性能具有明显差异的4个鸡品种（莱航鸡、阳山鸡、丝羽乌骨鸡和隐性白洛克鸡）构建品种DNA池,采用测序的方法快速筛查鸡催乳素基因（chicken prolactin,cPRL）5′侧翼调控区、外显子区和部分内含子区约4500 bp范围内可能与产蛋性能相关的序列多态,共检测到13个SNPs和两个短片段（24 bp和15 bp）插入/缺失多态,其中在5′侧翼序列筛查到9个SNPs及两个短片段插入/缺失多态,在第2外显子筛查到1个SNP,在第5外显子筛查到两个SNPs,在第2内含子筛查到1个SNP;进一步利用生物信息学分析cPRL基因的5′侧翼调控序列,发现24 bp短片段的插入使莱航鸡比阳山鸡多出了1个Evi-1可能的结合位点（93分）,C-2402T的变异则使阳山鸡比莱航鸡多出了1个C/EBPbeta可能的结合位点（94分）,这两个结合位点是否影响cPRL基因的表达,影响鸡的就巢性和产蛋性能,还需要进一步研究。Abstract：Four chicken breeds (White Leghorn, Yangshan, Taihe Silkies, White Recessive Rocks) with different reproduction were applied to screen potential SNPs related to laying performance in the 5′flanking region, exon region and partial intron region of chicken prolactin (cPRL) gene. Totally almost 4500 bp were screened rapidly based on DNA pooling and sequencing, and thirteen single nucleotide polymorphisms (SNPs) and two indels (24 bp and 15 bp) were found, including nine SNPs and two indels in the 5′flanking region, one SNP in Exon 2, two SNPs in Exon 5 and one SNP in Intron 2 respectively. Furthermore, 5′flanking region of cPRL gene was analyzed by the website of http://motif.genome.ad.jp/. A possible Evi-1 binding site (score 93) was found in White Leghorn cPRL gene because of the 24 bp insertion, another possible C/EBPbeta binding site (score 94) was found in Yangshan cPRL gene because of the variation of C-2402T. Further studies need to be carried out to verify their effects on the expression of cPRL gene, the broodiness and laying performance of chickens.     

牦牛白细胞介素2(IL2)基因cDNA 的分子克隆和表达研究

目的克隆牦牛免疫基因并研究其免疫特性。方法以伴刀豆球蛋白A（ConA）激活的体外培养的牦牛血液淋巴细胞,提取激活淋巴细胞的总RNA,用RT—PCR方法,从中克隆出白细胞介素2cDNA,连接到T载体上测序,并亚克隆到pC,EX4T-1表达质粒,在大肠杆菌进行了重组表达,纯化融合表达YIL2产物,MTT比色法测定其体外刺激牦牛血液淋巴母细胞增殖的免疫活性。结果YIL2cDNA序列分析显示：在其编码区442位点的一个碱基发生突变（由C突变为T）,从而导致终止密码子（TAA）出现,使YIL2蛋白表达提前终止,与其它牛IL2蛋白相比少了8个氨基酸。MTT比色法测定结果表明重组牦牛IL2蛋白体外能显著促进牦牛淋巴母细胞的增殖。结论本实验成功克隆了牦牛IL2基因,其原核表达产物具有显著的免疫活性,这为研制新型免疫增强剂来提高牦牛对各种疾病的抵抗力,增强牦牛疫苗的免疫保护率奠定了基础。     

版纳微型猪近交系AQP3克隆、序列分析及组织表达

目的 克隆版纳微型猪近交系aquaporin 3(AQP3)基因,并利用生物信息学方法分析其序列特征,研究其在猪各组织中的表达情况.方法 从版纳微型猪近交系脾脏中提取总RNA,利用RT-PCR方法扩增猪AQP3编码区序列,将纯化的片段与pMD18-T载体连接,转化宿主菌DH 5α,筛选阳性克隆进行测序.并采用半定量RT...     

成人视网膜假定蛋白基因ARHP的克隆及生物信息学分析

从UniGene库中选取编号为BG2 2 2 62 4来自人鼻咽组织的表达序列标签 (EST )序列 ,联网到NCBI调用Blast服务器分析 ,发现该EST序列是一个代表新基因的未知序列 .利用Blast检索GenBank的nr数据库和EST数据库 ,构建EST重叠群 ,联网到NCBI的ORFfinder服务器 ,分析发现该EST重叠群具有完整的阅读框架 .分别在cDNA序列阅读框架的起始密码子和终止密码子的两侧设计引物 ,以人胎脑cDNA文库为模板 ,进行PCR扩增 ,测序确定该基因的cDNA全长序列 .该基因cDNA序列全长为 1672bp ,阅读框架位于第 3 0 4～ 1557位之间 ,编码由 417个氨基酸组成 ,分子质量为 46 58ku的蛋白质 ,其理论 pI为 4 2 1.将蛋白质序列通过NCBI的Blast服务器进行序列相似性分析 ,发现该基因编码的蛋白质和成年小鼠视网膜未知蛋白 (BAB3 2 2 14 )同源 .经与国际人类基因组命名委员会协商定名为成人视网膜假定蛋白 (adultretinahypotheticalprotein ,ARHP) ,GenBank登录号为AY174896.生物信息学分析表明 ,该蛋白质可能为一参与转录调控的核蛋白 .ARHP基因定位在染色体 5q3 5,跨越 3 5163bp ,含 4个外显子和 3个内含子 .在基因的 5′非翻译区有 2个CpG岛