慈竹C3H基因克隆及其生物信息学分析

香豆酸-3-羟化酶(C3H)是调控植物木质素生物合成的关键酶,本文以慈竹为材料,利用RT-PCR技术克隆慈竹C3H基因,并对其进行生物信息学分析,为通过基因工程手段降低工业用竹木质素含量奠定基础。结果表明,该cDNA序列全长为1 581 bp,编码区为1 539 bp,编码512个氨基酸,蛋白分子量为58.33KD,等电点为9.09;氨基酸序列和结构分析显示C3H有一个保守区域,即P450结构域。系统进化分析表明,该基因与毛竹和水稻的C3H基因具有很高的同源性。慈竹与毛竹和水稻C3H基因编码蛋白为亲水性蛋白,这三种编码蛋白很可能定位在内质网(膜)上,其编码蛋白的二级结构及三级结构都含有丰富的α-螺旋和无规卷曲,β-转角和延伸链的含量较少,都含有2个相对保守的无序化区域。该基因已在GenBank上注册,基因序列登录号为JF693629,可能与慈竹木质素的生物合成有关。     

番茄COBRA基因克隆、表达模式及生物信息学分析

COBRA作为一种重要的胞外糖基磷脂酰肌醇(GP-I)锚定蛋白,影响植物细胞壁中纤维素含量及细胞的定向伸长。目前已有多个拟南芥、玉米及水稻的COBRA基因的突变体被研究。而有关番茄COBRA基因克隆的研究尚未见报道。本研究利用RT-PCR技术克隆了一个假定编码番茄COBRA蛋白的SlCOBRA基因,并在GenBank注册(JN398667)。序列测定和分析表明,该序列由6个外显子组成,编码444个氨基酸残基;氨基酸序列中存在COBRA蛋白的CCVS保守基序,N端的跨膜信号肽及C-末端的疏水性尾部和GPI锚定ω-位点。系统进化分析表明番茄SlCOBRA与拟南芥AtCOB具有80%氨基酸序列同源性,聚在一个分支上。Real-time PCR分析番茄各个组织中COBRA基因的表达结果表明番茄COBRA为组成型表达,在营养器官(根、茎、叶)中的表达量高于花和果实,尤其在成熟的果实中(从转色期到红熟期)表达量明显减少。     

MATLAB 7.X 生物信息工具箱的应用-- 专用分析工具（ 六）*

序列分析可以获取蕴藏在简单序列中的生物信息,是生物信息分析的基础。通过生物大分子序列差异分析构建的系统树则可为我们提供可视化的物种间的进化关系。MATLAB7.X生物信息工具箱包含了几个图形用户界面设计的专用分析工具,这些专用分析工具交互性好,易于使用。借助于这些分析工具,用户不仅可以对基因序列进行分析查看并能进行相对应的氨基酸序列分析,还可以方便快捷地构建系统发育树。即使用户不会编程也可以进行序列分析和系统发育分析的研究,大大地提高了分析的效率。本文详细介绍了序列分析工具Seqtool和系统发育分析工具Phytreetool在序列分析及系统发育树构建方面的应用,所有操作方便快捷,分析结果可视化程度高。     

基于粗糙集的酥梨病害知识发现系统构建

依据粗糙集理论,采用基于差别矩阵的启发式属性约简算法,获取属性约简集,产生相应的决策表的决策规则.并以此为基础,实现了砀山酥梨病害诊断系统,为酥梨病害诊断提供一个切实可行的诊断工具.     

中华鲟YY肽基因电子克隆表达与生物信息学分析

以日本鳗鲡的PYY基因cDNA序列为信息探针,搜索中华鲟EST文库,得到中华鲟PYY的EST序列,经过生物信息学分析。结果表明,此cDNA序列包含完整的开放读码框,所编码的蛋白质包含97个氨基酸,前28个氨基酸为信号肽,分子量为11．03kD,理论等电点为5．54。该蛋白序列和牙鲆、河豚以及斑马鱼的PYY肽同源性较高。其中36个氨基酸构成PAH结构域,由一个α螺旋结构和一个无规则卷曲区组成。包含中华鲟PYY在内的139条真核生物神经肽Y蛋白质序列比对结果显示,有6个氨基酸位点高度保守,其中有5个氨基酸位于α螺旋上,另外1个脯氨酸位于无规则卷曲区,提示α螺旋也可能起到重要作用。     

超级杂交水稻TIR1类似基因cDNA的克隆与生物信息学分析

生长素受体TIR1通过形成SCFT。刚复合体与生长素直接结合,即为Aux／IAA在26S蛋白酶体降解过程中的关键蛋白质。在Blast检索和生物信息学分析的基础上设计特异引物,以超级杂交水稻（Oryza sativa）亲本株1S为材料,通过RT-PCR扩增并经T-A克隆后测序,获得一条长度为2219bp的序列,其开放阅读框长度为1764bp,编码含587个氨基酸残基的肽链。该序列经生物信息学分析发现,其与拟南芥TIR1相似性为77％,同样具有2个保守的结构域,即F—box和亮氨酸富集重复区域（LRR）,且都不具有跨膜结构域和信号肽。该cDNA序列命名为OsTIR1。     

麻疯树Jc-Tctp1基因的同源性分析及时空表达模式鉴定

从麻疯树胚乳cDNA文库中获得了翻译调节肿瘤蛋白(translationally controlled tumor protein,TCTP)cDNA 序列,命名为 Jc-Tctp 1 (GenBank 登录号为EF091818).该序列全长1410 bp,开放阅读框由507个碱基组成.Jc-Tctp 1 编码的推测蛋白产物含有168个氨基酸残基,该蛋白具有典型的TCTP蛋白特点:由3个α螺旋组成α螺旋核心、4个β片层结构构成β片层核心,及微管结合结构域(MTB)和钙结合结构域(CaB).其推测氨基酸序列与巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)、油棕(Elaeis guineensis)、大豆(Glycine max)、水稻(Oryza sativa,japonica cultivar-group)、黑杨(Populus trichocarpa)、番茄(Lycopersicon esculentum)、西加云杉(Picea sitchensis)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)以及玉米(Zea may)的TCTP同源性依次为93%、90%、85%、84%、85%、84%、77%、80%和77%.经构建含Jc-TCTP1在内的植物TCTP蛋白分子进化树分析,发现单子叶植物并未按照其生物学分类的地位出现聚合.用半定量RT-PCR研究Jc-Tctp1 基因的表达模式,结果显示,其表达在转录水平上具有一定的组织和时间特异性,茎、I期胚乳、胚中最为丰富,而在Ⅱ期胚乳和花中表达最弱.     

甘蓝型油菜中一类AP2/ERF转录因子的克隆和生物信息学分析

AP2/ERF转录因子家族是植物中广泛存在的一类转录因子,AP2/ERF这类转录因子主要参与植物的细胞周期、生长发育以及生物和非生物胁迫相关基因的表达调控。由于拟南芥和油菜同属于芸薹属,具有相似的基因信息,利用油菜UniGene数据库,以拟南芥ERF转录因子保守序列为探针,通过电子克隆从一个UniGene Cluster中分离得到三个同类的AP2/ERF转录因子,从cDNA序列、氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性/亲水性分析、序列比对、进化树、功能域、二级结构、三级结构、无序化特性进行了预测和较为全面的分析。结果显示油菜来源的BnaERF1、BnaERF2和BnaERF3属于AP2/ERF转录因子的B-2亚族,是亲水性蛋白,在蛋白质的三级结构上与AtERF1相似。蛋白质无序化分析发现,油菜BnaERF1、BnaERF2和BnaERF3无序化程度小于拟南芥AtERF1。设计引物通过PCR和RT-PCR方法分别从甘蓝型双低油菜沪油15幼苗的DNA和cDNA中扩增了上述基因,初步分析BnaERF2没有内含子,BnaERF1和BnaERF3有内含子。另外,通过EST丰度分析显示,该类转录因子的表达最高峰在种子中,其次为花,在芽、茎和分生组织中没有检测出表达的存在。