猕猴桃L-艾杜糖脱氢酶基因的克隆及转化

以猕猴桃果实为材料,利用电子克隆技术获得了L-艾杜糖脱氢酶(L-Idonate dehydrogenase,IDH)基因,然后将其转入番茄中,为了解猕猴桃IDH基因如何调控AsA的降解奠定基础。结果表明,获得的猕猴桃IDH基因cDNA全长为1 239bp,含有一个1 080bp的开放阅读框,编码359个氨基酸;成功构建了IDH基因植物表达载体pWR-IDH及工程农杆菌,以番茄叶片及茎段为受体,通过农杆菌介导法进行转化,获得了4株经PCR和RT-PCR检测呈阳性的转基因植株。     

二氢黄酮还原酶基因的克隆与转基因烟草的获得

以蒺藜苜蓿(Medicagotrunctulacv.5160)幼果总RNA为模板,采用RT-PCR技术克隆到二氢黄酮还原酶(DFR)基因的cDNA序列,所获得的cDNA序列全长1018 bp,具有完整的ORF,编码337个氨基酸。Blast分析表明,该片段与GenBank中注册的DFR基因同源性为99.80%。以植物表达载体pBI121为基础,构建了Ca MV35S启动子驱动的DFR基因植物表达载体pBIDFR;采用直接转化法将pBIDFR导入根癌农杆菌EHA105,用该菌株对普通烟草进行遗传转化获得6株转基因植株。     

天祝白牦牛IGF-2基因的cDNA克隆

旨在克隆天祝白牦牛胰岛素样生长因子2(IGF-2)基因编码区全长cDNA序列,为研究该基因的生理功能奠定基础。运用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得天祝白牦牛IGF-2基因全长cDNA序列。扩增获得天祝白牦牛IGF-2基因全长cDNA序列为1 060 bp(GenBank登录号:KF682139),ORF长540 bp,编码179个氨基酸。其编码的氨基酸与已报道哺乳动物IGF-2氨基酸序列同源性在80%-92%之间。天祝白牦牛IGF-2基因的成功克隆为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

毛木耳漆酶基因的克隆、序列分析及其鉴定

本文利用PCR和RACE技术首次从毛木耳AP4菌株中获得编码漆酶基因的cDNA及其基因组全长序列,基因组大小为2514 bp.通过比较该漆酶基因的cDNA和基因组DNA的全长序列,发现该基因包含14个外显子和13个内含子.cDNA序列的全长为1972 bp,其包含一个完整的ORE长度为1860 bp,编码619氨基酸,推测的分子量大小为68 kD,等电点pI为5.15.在氨基酸序列的氨基末端存在一个信号肽序列,同时该基因还包括含铜氧化酶的三个功能结构域KOG1263、SufI和pfam00394.氨基酸序列与GenBank中登录的真菌漆酶蛋白序列比对表明:该氨基酸序列与其它真菌漆酶蛋白序列有较高的同源性,氨基酸序列相同性最高达41%,相似性为58%,并且含有真菌漆酶的四个保守的Cu-bind结构域.将获得的漆酶基因lacl与毕赤酵母表达载体pPIC9K连接,构建重组质粒pYH3660,将其转化到毕赤酵母中,经甲醇诱导该基因在第10天产酶高达123 IU/L,并通过Native SDS-PAGE电泳获得预期大小的漆酶蛋白条带.结构分析和功能验证均表明:本研究获得的基因lacl为漆酶基因.     

白鹅催乳素基因的克隆及诱导表达条件的优化

摘要: 运用RT-PCR方法, 从白鹅脑垂体总RNA中扩增得到了催乳素(Prolactin, PRL)基因编码区序列cDNA, 并将其克隆到pMD18-T载体上。DNA序列分析表明, PRL cDNA包括终止密码子在内的长度为690 bp,编码230个氨基酸残基的蛋白质, 与皖西白鹅的有所差异, 二者碱基同源性在99.57%, 氨基酸同源性达99.56%。将PRL基因编码区序列cDNA定向克隆到表达载体pET-32a (+)中, 构建表达质粒pET-32a(+)-PRL。该质粒的BL21 (DE3)转化菌在IPTG的诱导下可表达PRL基因融合蛋白, IPTG终浓度1 mmol/L, 37℃, 诱导4 h表达量最高, 表达量约占菌体总蛋白的28.96%。     

亚麻4CL基因克隆及RNAi遗传转化

该实验以前期克隆的亚麻4CL基因片段为靶序列,利用RACE方法克隆其全长cDNA序列(1 957bp),GenBank登录号为KC832864,该序列含有1 650bp完整的开放阅读框。系统进化树分析表明,亚麻4CL基因与盐芥4CL基因亲缘关系较近,而与禾本科的水稻(Oryza sativa)等亲缘关系最远。其编码蛋白预测分析结果显示,亚麻4CL基因由549个氨基酸组成,相对分子量为60kD,等电点为5.3,蛋白质二级结构以无规则卷曲比例最多,其次是α-螺旋。以亚麻4CL基因编码区413bp靶标序列作为干扰区段,扩增其正反向基因片段,构建植物干扰表达载体p1301M-4CL。通过农杆菌介导转入亚麻,DNA及RNA水平上分子检测发现,RNAi结构已经转入亚麻中,并显著降低了其4CL基因的表达量。     

木霉几丁质酶基因克隆及植物转化载体构建

利用PCR技术从绿色木霉LTR-2(Trichoderma virede)基因组DNA中扩增到一段序列,测序结果表明,该编码基因片段大小为 1 508 bp,其中包括一个 1 459 bp的开放阅读框,起始密码子位于 45 bp,终止密码子位于 1 501 bp,共编码氨基酸 424 个.在Genbank中进行序列比对,发现该序列同已发表的Trichoderma viride 42 ku几丁质酶氨基酸序列具有99%的同源性.将该片段同pCAMBIA1300中的35S启动子和35S-polyA终止子连接后,插入载体pCAMBIA1302多克隆位点中,构建成植物转化载体,最后将构建好的载体pCHI1302-42通过转化导入根癌农杆菌LBA4404中,为进一步构建转基因植物奠定了基础.     

甘蓝型油菜热激转录因子的克隆及表达分析

以甘蓝型纯系油菜为试材,用RT-PCR和RACE方法首次从油菜种子中获得油菜热激转录因子的cDNA全长序列,命名为BnHSFA4a,GenBank登录号为HQ435241。结果表明:该cDNA长1 667bp,编码1个具有389aa的蛋白质,该基因编码的氨基酸序列与拟南芥热激转录因子AtHSFA4a编码的氨基酸序列间相似度为82%。对34条编码不同热激转录因子的氨基酸序列进行多重比对,结果在100～190aa处序列间氨基酸总相似性超过60%,显示出较高的保守性。构建原核表达载体并成功表达出预期蛋白。半定量RT-PCR结果显示,该基因的表达先于油菜肌醇半乳糖苷合成酶(BnGOLS1)基因,符合该基因调控BnGOLS1的假设。推测AtHSFA4a基因可能通过调控BnGOLS1的表达量进而在油菜种子脱水耐性获得过程中发挥一定的作用。     

绞股蓝鲨烯环氧酶基因的克隆与序列分析

根据已报道植物鲨烯环氧酶(squalene epoxidase,SE)基因cDNA序列的保守区域设计引物,利用RT-PCR和RACE技术,对绞股蓝SE基因进行克隆及序列分析.结果表明,绞股蓝SE基因cDNA全长为1 818 bp,编码一个由525个氨基酸残基组成的多肽.绞股蓝SE基因编码的氨基酸序列中含有52.4%的非极性疏水性氨基酸,26.1%极性中性氨基酸,9.0%酸性氨基酸,12.6%碱性氨基酸.Blast结果显示,绞股蓝SE基因核苷酸序列与其他已报道的植物SE基因相似性为73%～82%,推导的氨基酸序列相似性为63.2%～79.4%.SE氨基酸序列进化分析发现,绞股蓝SE与绿珊瑚、拟南芥亲缘关系较近.     

油葵含油量相关基因在烟草中的表达

采用RT-PCR和RACE技术从油葵(Helianthus annuus L.)种子中克隆了DGAT基因的cDNA全长序列,命名为HaDl(GenBank登录号为HM 015632).将HaDl与CaMV 35S组成型启动子融合,构建植物表达载体pBI-HaDl,通过根癌农杆菌介导转化烟草.对转基因植株进行GUS及PCR检测,同时采用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析转基因烟草叶片中脂肪酸各成分的含量.结果表明:HaDl基因cDNA全长1 936 bp,最大开放阅读框为1 524 bp,编码507个氨基酸;推测的氨基酸序列与其它植物已报道的DGAT1基因的氨基酸序列一致性为70%～80%,具有DGAT1蛋白保守的二酰甘油结合基序"HKWIVRHLYFP",因此HaDl基因属于DGAT1基因家族.GUS活性染色及PCR检测均证明外源HaDl整合到烟草基因组并成功表达.转基因烟草叶片脂肪酸含量测定发现,油酸、软脂酸和硬脂酸的含量得到提高,推测HaDl是植物油脂合成相关的重要基因.     

作物数量遗传学基础 二、遗传力及其估算

两栖类染色体的研究,过去多使用以生殖 细胞和端蚌尾部上皮细胞为材料的水低渗压片 法^[6]。然而,生殖细胞和峪蚌组织受季节的限 制颇大,所得的中期分裂相亦不甚多。随着 低等脊稚动物组织培养技术^[1,2]与血液培养技 术^[3]的发展,近年来已更多的使用离体培养的 细胞来进行研究。     

紫杉烷13α-羟基化酶基因的克隆及其转化烟草的研究

本研究利用东北红豆杉(Taxus cuspidata )cDNA文库作为模版,通过PCR技术扩增得到我国东北红豆杉紫杉烷13α-羟基化酶(Taxane 13α-hydroxylase,简称13OH)的全长cDNA,将PCR产物克隆到pGM-T载体后测序结果表明该序列长度为1458bp。同源性比较分析结果表明：其碱基序列与已经报道的东北红豆杉(Taxus cuspidata)的13OH基因的一致性为99.38%,其氨基酸序列同与已经报道的东北红豆杉的13OH氨基酸序列的一致性为99.18%。将获得的cDNA全长序列正向插入到含有GUS报告基因的pCambia1305.1后成功地构建出东北红豆杉13OH植物表达载体pC13OH,通过电击法把pC13OH转入根癌农杆菌GV3101中。利用该工程菌株对普通烟草进行了转化,在潮霉素选择压力下获得了完整的再生植株。利用13OH基因特异引物,通过PCR技术筛选到4株阳性再生植株。在这4株再生植株中,有3株植株GUS报告基因的组织化学染色呈现阳性反应,表明该植物载体表达载体中与13OH相融合的GUS基因成功地得到了表达。本研究为今后深入研究13OH基因在烟草中的表达和开展紫杉烷13α-羟基化酶基因对红豆杉细胞的转化以及研究作用于该基因的小RNA调节子打下了基础。     

Cloning and overproduction of the rpoZ gene encoding an RNA polymerase omega subunit from a deep-sea piezophilic Shewanella violacea strain DSS12.

We have cloned the rpoZ gene, encoding RNA polymerase omega protein, by PCR approach from the deep-sea piezophilic and psychrophilic bacterium, Shewanella violacea strain DSS12. The cloned gene, 285bp in length, was found to encode a protein consisting of 94 amino acid residues with a molecular mass of 10,327 Da. Significant homology was evident comparing the RpoZ protein of S. violacea with that of Shewanella oneidensis (69% identity), Vibrio cholerae (65% identity), Escherichia coli K-12 (64% identity) and Haemophilus influenzae (61% identity). From the Northern blot analysis, S. violacea rpoZ gene was expressed constitutively under pressure conditions of 0.1, 30 and 50MPa. We constructed expression plasmid to overproduce the RpoZ protein and transformed into E. coli JM109 as a host of overproduction. Upon induction, the recombinant protein encoded by plasmid pQrpoZ was overexpressed and purified using Ni2+ affinity column.     

哈氏弧菌dam基因的克隆与分析

利用兼并PCR的方法克隆得到哈氏弧菌T4的DNA腺嘌呤甲基化酶(dam)基因,序列分析表明该基因编码279个氨基酸,与其它已知弧菌的Dam具有较高的同源性,其中与副溶血弧菌Dam的相同性达95%。功能检验表明所克隆的dam基因在大肠杆菌中具有DNA腺嘌呤甲基化酶活性,能够甲基化大肠杆菌染色体DNA GATC序列中的腺嘌呤。运用染色体步移法获得dam基因上游的3251 bp DNA,发现该区域含有3个基因,其与dam在染色体上的相对排列顺序为:莽草酸激酶-脱氢奎尼酸合成酶-damX-dam。对dam上游DNA序列研究发现位于翻译起点ATG上游的78bp、112bp和477bpDNA片段皆具有启动子活性,但前者的活性明显高于后二者。     

Cloning and characterization of the Halobacillus trueperi betH gene, encoding the transport system for the compatible solute glycine betaine

Halobacillus trueperi accumulates glycine betaine under condition of high osmolarity. A fragment of the glycine betaine transporter betH gene was obtained from the genome of H. trueperi with degenerate primers. Through Southern blot hybridization and inverse PCR, a 5.1 kb EcoRI fragment containing the complete betH gene was identified and subsequently sequenced. The betH gene was predicted to encode a 55.2 kDa protein (504 amino acid residues) with 12 transmembrane regions. BetH showed 56% identity to the OpuD of Bacillus subtilis which belongs to the betaine/carnitine/choline transporter (BCCT) family. Its putative promoter region was highly homologous to sigmaB-dependent promoter of B. subtilis. A 2.6 kb fragment containing the betH gene was cloned into pUC18 and transformed into the Escherichia coli MKH13. The accumulation of glycine betaine in transformed E. coli MKH13 bacteria was confirmed using 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy.     

Expression of acidic fibroblast growth factor cDNA confers growth advantage and tumorigenesis to Swiss 3T3 cells.

Acidic fibroblast growth factor (aFGF), a polypeptide with a mol. wt of approximately 16,000, is a potent mitogen for a variety of cells and shares 55% amino acid sequence identity with basic FGF. The recent isolation of three new oncogenes which share 35-45% amino acid sequence similarity with the FGFs suggests that the coding sequences for the FGFs themselves may be oncogenic under certain circumstances. To test this hypothesis, we cotransfected 3T3 NR6 cells with factors expressing the aFGF coding sequence and the bacterial neomycin gene. The aFGF produced by cotransfected cells was found only in the cellular homogenate and not in medium conditioned by the cells. Cells expressing aFGF grew to 10 times the density of control cells at saturation and were multilayered and disorganized, similar to transformed cells. The cotransfected cells do not grow in soft agar, but show enhanced soft agar growth relative to controls in the presence of added aFGF and heparin. The aFGF-producing cells formed small, non-progressive tumors when injected subcutaneously into nude mice. Our data suggest that expression of aFGF in NR6 cells results in enhanced growth, and that several traits characteristic of the transformed phenotype are partially expressed.     

鸭梨ACC氧化酶基因cDNA片段的克隆及农杆菌介导的反义遗传转化

研究根据ACC氧化酶基因的保守序列设计一对特异性引物。以鸭梨果实为试材,借助RT,PCR方法扩增得到一条长度为831bp的鸭梨ACC氧化酶基因eDNA片段,该片段编码276个氨基酸残基,与其它梨品种ACC氧化酶基因序列同源性均在94％以上。将此片段反向插入真核表达载体pBI121的CaMV35S启动子和NOS终止子之间,构建了鸭梨ACC氧化酶基因的反义表达载体．并在农杆菌LBA4404的介导下实现对鸭梨组培苗的遗传转化。经PCR鉴定证实共有4株鸭梨组培苗中外源基因得到成功转化,Southern杂交显示在这4株转基因鸭梨中除有1株外源基因呈双拷贝外,其余3株中外源基因均以单拷贝形式存在。     

家蝇泛素编码区 cDNA 序列的克隆及在原核细胞中的表达

泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway)是具有高度选择性的蛋白质降解途径,该途径对细胞内蛋白的选择性降解起着重要作用。本研究根据 GenBank 已登录的真核生物泛素（ubiquitin）编码框的氨基酸序列,设计一对简并引物,RT-PCR 克隆了家蝇 Musca domestica 泛素基因的编码区 cDNA 序列,并进行了测序。序列分析表明,该编码区的长度为 228 bp,编码 76 个氨基酸,命名为 Mdubi ,GenBank 登录号为 DQ115796。同源性比较发现,Mdubi 氨基酸序列与其他真核生物泛素编码框同源性可达 94% 以上。RT-PCR 检测表明,Mdubi 在家蝇不同组织中均高效表达,且不受大肠杆菌 Escherichia coli 刺激的影响,是遍在性表达。为进一步研究 Mdubi 的结构和功能,将 Mdubi 克隆到原核表达载体 pQE30 上,构建重组质粒 pQE30-UBI,转化大肠杆菌 M15 感受态细胞,在 IPTG 诱导下进行了高效表达,SDS-PAGE 检测表明 Mdubi 在大肠杆菌中可表达相对分子质量为 9.6 kD 的可溶性融合蛋白;Western blot 分析表明表达产物能与 Ni-NTA 鏊合物特异性的结合,表明表达的 Mdubi 为 N 端带有 6His 标签的融合蛋白。利用 Ni²⁺-NTA 亲和柱一步纯化了 Mdubi,以该融合蛋白免疫新西兰大白兔制备了抗 Mdubi 血清。本研究成功克隆了家蝇泛素的编码序列,并在原核细胞中得到了表达,为进一步研究泛素在家蝇体内的作用机制奠定了基础。     

Molecular cloning and expression in yeast of caprine prochymosin

We cloned and characterized a preprochymosin cDNA from the abomasum of milk-fed kid goats. This cDNA contained an open reading frame that predicts a polypeptide of 381 amino acid residues, with a signal peptide and a proenzyme region of 16 and 42 amino acids, respectively. Comparison of the caprine preprochymosin sequence with the corresponding sequences of lamb and calf revealed 99 and 94% identity at the amino acid level. The cDNA fragment encoding the mature portion of caprine prochymosin was fused in frame both to the killer toxin signal sequence and to the alpha-factor signal sequence-FLAG in two different yeast expression vectors. The recombinant plasmids were transformed into Kluyveromyces lactis and Saccharomyces cerevisiae cells, respectively. Culture supernatants of both yeast transformants showed milk-clotting activity after activation at acid pH. The FLAG-prochymosin fusion was purified from S. cerevisiae culture supernatants by affinity chromatography. Proteolytic activity assayed toward casein fractions indicated that the recombinant caprine chymosin specifically hydrolysed kappa-casein.