长爪沙鼠ATPase8,ATPase6,COX3基因的克隆及序列分析

目的对长爪沙鼠线粒体ATPase8,ATPase6,COX3基因全序列进行测定,并对其进行鉴定及进化分析。方法根据长爪沙鼠已知基因序列设计引物,采用PCR产物测序法,对目的片段进行测序鉴定。结合已公布啮齿类动物ATPase8,ATPase6,COX3基因序列,分析其碱基组成、遗传距离、并基于最小进化法和UPGMA法构建系统进化树。结果获得长爪沙鼠线粒体ATPase8,ATPase6,COX3基因全序列,其与家鼠、小家鼠和仓鼠均具有较高的同源性（76～98%）;进化分析结果显示,长爪沙鼠与家鼠、黑家鼠和仓鼠遗传距离较近;碱基G的含量分别为6.9%,10.7%,15.2%,符合mtDNA的特点;A＋T含量分别为68.2%,64.1%,59.2%,明显低于G＋C含量,符合哺乳动物的特点。结论本研究为首次获得长爪沙鼠ATPase8,ATPase6,COX3基因全序列,长爪沙鼠与家鼠、黑家鼠和仓鼠具有较近遗传距离,本研究为长爪沙鼠进化研究、线粒体的结构和功能研究奠定基础。     

NF-κB免疫生物学作用的研究进展

25年前首次发现NF-κB,其是免疫系统中诱导基因表达的重要调节因子,在免疫系统的发育和功能中发挥着重要的生物学作用.固有免疫和适应性免疫,免疫系统中各组织和细胞的发生和发育等过程都受转录因子NF-κB家族的调控.尽管有关NF-κB研究已经很成熟,但仍有许多新的重大发现.综述此领域的新的研究进展,从而为NF-κB在免疫生物学中的应用提供更广阔的视角.     

药用野生稻复合体ITS1和ITS2序列变异及其系统进化分析

通过PCR扩增并测序分析稻属药用野生稻复合体5个野生稻种基因组完整的ITS区及5.8S区,并与栽培稻ITS序列进行比较,构建分子系统进化树,探讨了稻属药用野生稻复合体内不同种间的亲缘关系和系统进化.结果表明,ITS1和ITS2均有较高的G/C含量,ITS1序列的长度多态性相对较高,ITS2序列的碱基突变频率较高.药用野生稻和高秆野生稻亲缘关系很近,而与栽培稻亲缘关系较远;短药野生稻、斑点野生稻、澳洲野生稻与药用野生稻亲缘关系渐近.处于进化的过渡阶段.     

血清反应因子结合位点在小鼠及人基因组中保守性、 多样性及进化的研究

目的:CArG元件因其为血清反应因子识别的结合位点近年来备受关注。然而迄今为止尚未见到有关CArG元件的序列特征及进化模式的研究。方法:本研究应用生物信息学方法结合遗传学方法对小鼠及人基因组中CArG元件的位置分布序列类型、多样性及保守性进行深入研究。结果:多样性研究结果显示,CArG元件的序列在小鼠及人类基因组存在大量的不同类型。但是,小鼠和人基因组中CArG元件的主要类型又存在明显差异。同源性分析结果表明人类和小鼠中的CArG元件存在两种进化历程,一部分CArG元件拥有共同的祖先,一部分是在物种分化以后突变产生的。结论:上述研究结果将为更为深入阐述SRF的调控模式奠定理论基础,同时为更清楚的阐释CArG元件序列变化对下游基因的表达影响提供理论支持。     

首都师范大学生命科学学院遗传多样性与进化课题组

组长(PI)简介:张爱兵,博士,教授,博士生导师,海外引进人才,分子生态学学科带头人,生态学教研室主任。《生物安全学报》编委;日本进化学会会员(2006～2007年);国际期刊Molecular Ecology(IF6.45;5YIF6.63)和Ecology Letters(IF15.25;5YIF14.26)分子谱系地理学、DNA分子分类方向评审专家。主要学术经历:2007～2009年,瑞典皇家工学院,博士后,研究方向     

用超微细胞化学定位技术揭示ATP酶 在紫茎泽兰高温适应性中的作用

【背景】外来入侵植物紫茎泽兰自然演化出耐高温种群,其适应机制与各种生理代谢有关。【方法】本文从超微细胞化学水平,对紫茎泽兰抗高温种群、敏感种群ATP酶活性定位,明确其在高温适应性中的作用,试图阐明该草的生态适应机制。【结果】正常情况下,紫茎泽兰ATP酶主要定位于细胞壁及细胞间隙周围的细胞壁表面;经40 ℃高温处理后,在不同的处理时间下,抗性、敏感种群之间ATP酶的活性表现出明显差异,其中以处理12 h时差异最大,具体表现为抗高温种群的ATP酶活性明显高于敏感种群,ATP酶的定位点除细胞壁外,在细胞膜上也呈现大量的分布,而敏感种群在处理12 h时的酶活性明显降低,只在细胞壁上有零星的分布。处理24 h时,敏感种群叶片已完全萎蔫,细胞结构毁坏,细胞膜破损;而抗高温种群叶片仍然完好,细胞膜上仍有ATP酶分布。【结论与意义】经40 ℃高温处理后,紫茎泽兰抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群,初步认为紫茎泽兰对高温的适应性与ATP酶活性相关。本研究为进一步阐明与紫茎泽兰适应性相关的入侵机理提供了资料。     

第21届国际生物学奥林匹克竞赛试题理论B-3·遗传-进化-生物系统学

1果蝇（Drosophila melanogaster）具有一个XX（雌）-XY（雄）类型的性别决定系统。Y染色体在人类决定了男性．而果蝇属昆虫的性别决定则依赖于个体中X染色体数目与所含常染色体单倍体套数的比率。     

植物八氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因保守结构域模式与系统进化分析

八氢番茄红素脱氢酶（phytoene desaturase,PDS）是类胡萝卜素生物合成过程中催化无色的八氢番茄红素形成有色的一类胡萝卜素的关键酶。本文选取公开发表的PDS72．通过在NCBI数据库中搜索得到的43条来自于不同物种的PDS的氨基酸序列进行分析。通过CDD在线软件预测每条氨基酸序列保守结构域,结果表明,所选取序列均包含一个NAD（P）-bindingdomain4守结构域,其长度为51个氨基酸,不同物种保守结构域中氨基酸的突变集中在8个不同的位置上;利用MEGA等软件进行多序列比对后构建系统进化树,可以看到不同物种的PDS蛋白清晰地分类到各自的类群内,和传统的分类学结果一致,表明所有不同分支的PDS蛋白都是单系同源,并不存在物种间的水平基因转移。     

石榴WRKY基因家族全基因组鉴定与表达分析

WRKY蛋白是一类在植物生长发育过程及生物与非生物胁迫过程中起重要调控作用的转录因子。该研究利用石榴全基因组数据,采用生物信息学的方法,对石榴WRKY转录因子家族成员蛋白理化性质、系统进化、基因结构、保守基序、顺式作用元件、蛋白互作及基因共表达和转录组表达模式进行系统分析。结果共鉴定出69个PgWRKY基因;分组鉴定和进化分析显示WRKY蛋白可分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ共三大类型。顺式作用元件分析表明,PgWRKY基因广泛参与到非生物胁迫中;蛋白互作网络与共表达分析暗示PgWRKY基因在同一胁迫应答中可能作用一致并同时诱导表达;RNA-Seq数据分析表明,PgWRKY基因有一定的组织表达特异性,广泛参与植物营养、生殖生长以及根部逆境胁迫应答过程。     

茶树CsGME1基因的克隆与逆境胁迫响应分析

该研究基于茶树转录组和基因组信息,以茶树‘龙井43’为实验材料,从其cDNA中克隆获得茶树CsGME1基因,并对其蛋白序列特征、基因表达模式及其在不同非生物胁迫下的表达水平进行实时荧光定量分析。结果显示:(1)茶树CsGME1开放阅读框长度为1131 bp,编码376个氨基酸;该序列与多个相关物种的GME氨基酸序列一致性为94.25%,均含有NAD结合域。(2)进化树分析表明,茶树CsGME1基因与番茄SlGME1亲缘关系较近,与水稻OsGME2亲缘关系最远。(3)CsGME1蛋白属于亲水性蛋白,理论相对分子量为42046.84 Da,理论等电点为5.73,具有4个无序化区域,无序化程度较低;CsGME1蛋白二级结构由39.25%α-螺旋,13.26%延伸主链,5.84%β-转角和41.38%随机卷曲组成;三级结构分析结果显示,CsGME1包含螺旋和随机卷曲,与二级结构吻合。(4)荧光定量分析结果显示,在高温(38℃)、低温(4℃)、干旱(20%PEG)和高盐(200 mmol·L-1 NaCl)4种非生物胁迫处理下,茶树CsGME1基因均有响应,且表达存在差异,推测CsGME1参与了茶树的逆境胁迫响应过程。