人TRAF3IP3基因剪接异构体2的克隆表达和生物信息学分析

[目的]克隆、原核表达并纯化人类TRAF3IP3基因剪接异构体2(TRAF3IP3iso2),对TRAF3IP3iso2蛋白进行生物信息学分析。[方法]从人骨髓单个核细胞c DNA中扩增TRAF3IP3iso2开放阅读框区,双酶切连入原核表达载体p ET-28a(+),重组质粒转化E.coli Rosetta(DE3),IPTG诱导表达,SDS-PAGE和Western blot鉴定表达效果,Ni-NTA亲和层析柱纯化目的蛋白;根据测序结果对TRAF3IP3iso2蛋白进行生物信息学分析。[结果]成功克隆了人类TRAF3IP3iso2编码区并构建了原核表达载体p ET-28a(+)-TRAF3IP3iso2,在大肠杆菌中诱导表达、纯化获得了相对分子量约22.7k Da的融合蛋白;生物信息学分析显示TRAF3IP3iso2蛋白二级结构以α螺旋为主,无TRAF3IP3iso1蛋白的跨膜区结构。[结论]证明了人类TRAF3IP3iso2的存在,为TRAF3IP3功能的研究提供了实验依据。     

油茶CoSAD基因载体的构建、鉴定及功能分析

为揭示油茶( Camellia oleifera Abel)硬脂酰-ACP脱饱和酶( SAD)基因(即CoSAD基因)的功能,构建了该基因的原核表达载体pET28b-CoSAD、植物表达载体pBI121-CoSAD和RNA干扰载体pBI121-CoSAD RNAi,并采用PCR扩增及双酶切方法对3类载体进行鉴定;在此基础上,对原核表达载体中的CoSAD基因进行诱导表达分析,并对pBI121-CoSAD转化的拟南芥〔Arabidopsis thaliana ( Linn.) Heynh.〕sad突变体植株和pBI121-CoSAD RNAi转化的拟南芥野生型植株进行转基因鉴定和主要脂肪酸成分含量分析。 PCR扩增和双酶切结果显示：从 pET28b-CoSAD、pBI121-CoSAD和pBI121-CoSAD RNAi 载体的阳性克隆中均可获得目的条带,表明这3类载体均构建成功;用1 mmol·L-1 IPTG分别诱导0.5、1.0、2.0、3.0、4.0和5.0 h,CoSAD基因均能够在pET28b-CoSAD转化的大肠杆菌BL21感受态细胞中正常表达,能够获得与预测结果相符的相对分子质量约47000的特异目的蛋白条带,且蛋白活性随诱导时间的延长而升高。从pBI121-CoSAD转化的拟南芥突变体植株和pBI121-CoSAD RNAi转化的拟南芥野生型植株中也均可扩增出目的条带。 GC-MS分析结果显示：与拟南芥野生型植株相比,其突变体植株的硬脂酸和棕榈酸含量较高、油酸和棕榈油酸含量较低;但突变体植株经pBI121-CoSAD转化后,硬脂酸和棕榈酸含量降低而油酸和棕榈油酸含量提高;野生型植株经过pBI121-CoSAD RNAi转化后,硬脂酸和棕榈酸含量提高、油酸和棕榈油酸含量降低,表明pBI121-CoSAD转化能够促进拟南芥sad突变体植株体内饱和脂肪酸向不饱和脂肪酸转化,而pBI121-CoSAD RNAi转化对拟南芥SAD基因的表达有明显的抑制作用,这2种重组质粒均可影响拟南芥植株的脂肪酸含量。研究结果表明：油茶CoSAD基因具有调控饱和脂肪酸(硬脂酸和棕榈酸)向不饱和脂肪酸(油酸和棕榈油酸)转化的功能,对茶油的脂肪酸组成具有关键的调控作用。     

青稞HbSnRK2.4的克隆及其序列特征与表达特性分析

干旱胁迫是制约农作物生产的重要限制因素之一,研究并增强作物的抗旱性具有重要意义。Sn RK2(Sucrose nonfermenting 1-related protein kinase 2)基因编码一类蔗糖非酵解型蛋白激酶,该酶在ABA信号转录途径和抗渗透胁迫中起着重要作用。以青稞(Hordeum vulgare subsp.vulgare)抗旱品种喜马拉雅10号为材料,利用RT-PCR技术克隆获得了Sn RK2基因全长c DNA序列,命名为Hb Sn RK2.4(登录号:KJ699389)。生物信息学分析表明,该基因全长1 310 bp,编码362个氨基酸序列,蛋白分子量为41.94 k D,等电点(p I)为5.96。Prosite Scan分析结果表明,Hb Sn RK2.4含有多个干旱胁迫响应蛋白的作用位点,如酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、酪氨酸激酶磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点及N-豆蔻酰化位点等。利用实时定量PCR方法研究了Hb Sn RK2.4在干旱胁迫条件下及复水后不同时间点的表达情况,发现Hb Sn RK2.4在土壤绝对含水量为33.4%时表达量最高,随着土壤绝对含水量的下降而下调表达;当达到作物正常生长所需的土壤绝对含水量时又开始上调表达;进行干旱胁迫后(15.5%)基因表达量下降;复水后8 h时恢复正常表达水平。     

四翅滨藜Osmotin-like Protein基因的克隆、序列分析及其原核表达北大核心CSCD

在构建四翅滨藜(Atriplex canescens)全长cDNA文库中通过随机克隆测序并进行EST分析基础上,得到四翅滨藜osmotin-like protein的1个cDNA序列,命名为AcOLP。AcOLPcDNA包含一个全长为687 bp完整开放阅读框,编码229个氨基酸,属于GH64-TLP-SF超家族,是一种病程相关5(PR-5)蛋白,其核酸序列与大洋洲滨藜(Atriplex nummularia)的osmotin-likeprotein基因的同源性为94%,对应编码氨基酸序列同源性为87%。将得到的序列提交GenBank,序列号为JN632587.1。与其他植物PR-5蛋白的氨基酸序列比对,AcOLP具有保守的半胱氨酸残基,与二硫键的形成有关。对AcOLP与其他植物的氨基酸序列的进化分析表明,其与大洋洲滨藜的亲缘关系较近。将AcOLP基因与原核表达载体pET-28a连接,进行融合表达,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达出分子质量约29 kD的蛋白。     

山羊Klf4基因克隆、原核表达和His-Klf4融合蛋白纯化北大核心CSCD

旨在克隆山羊Klf4基因,构建重组质粒pET30a-Klf4,通过原核表达技术获得纯化的His-Klf4融合蛋白。从山羊的生殖脊中提取总RNA,用RT-PCR的方法扩增Klf4基因编码区序列,通过TA克隆构建pMD18-T-Klf4重组质粒。酶切鉴定与测序分析后将Klf4的cDNA亚克隆至pET-30a载体,构建重组质粒pET30a-Klf4。酶切鉴定后将其导入大肠杆菌BL21中,用IPTG诱导表达,SDS-PAGE和Western blotting检测确认,镍离子金属螯合亲和层析法纯化His-Klf4融合蛋白。结果表明:(1)从山羊生殖脊中克隆了Klf4基因,其开放阅读框由1 434个核苷酸组成,编码478个氨基酸,而且该序列与绵羊的同源性最高,达到98.5%;(2)经过SignalP 4.0在线分析,Klf4的编码蛋白不存在信号肽;(3)经SDS-PAGE和Western blotting分析表明,重组质粒pET30a-Klf4在大肠杆菌中得以表达;在变性条件下纯化,获得了His-Klf4融合蛋白。     

过表达pps基因和aroG~(fbr)基因对北京棒杆菌L-色氨酸合成的影响

【目的】通过增加北京棒杆菌(Corynebacterium pekinense)PD-67芳香族氨基酸合成的前体物质磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的供应,解除终产物对芳香族氨基酸合成途径中第一个酶同时也是关键酶3-脱氧-D-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸合酶(DS)的反馈抑制并提高抗反馈抑制的DS的活力,使碳流更多地流向芳香族氨基酸合成途径,从而积累更多L-色氨酸。【方法】运用PCR技术扩增北京棒杆菌PD-67磷酸烯醇式丙酮酸合酶基因pps,与表达载体连接构建重组质粒pXPS;运用重叠PCR技术定点突变大肠杆菌(Escherichia coli)受苯丙氨酸调控的DS基因aroG,使相应的编码氨基酸序列发生突变:Leu175Asp,新的基因命名为aroGfbr,与表达载体连接构建重组质粒pXA;构建pps和aroGfbr的共表达重组质粒pXAPS。将3个重组质粒分别转入菌株PD-67,构建工程菌株PD-67/pXPS、PD-67/pXA和PD-67/pXAPS。通过摇瓶发酵研究工程菌株的发酵特性。【结果】酶活分析结果表明,pps基因和aroGfbr基因在北京棒杆菌PD-67中均实现了表达。工程菌株PD-67/pXA粗酶液DS抗反馈抑制分析表明,AroGfbr已解除酪氨酸和苯丙氨酸的反馈抑制。过表达pps基因和aroGfbr基因分别使工程菌L-色氨酸产量提高12.1%和26.8%,双基因共表达可使工程菌的产酸量提高35.9%。【结论】北京棒杆菌PD-67pps基因的过表达以及大肠杆菌来源的解除反馈抑制的aroGfbr的过表达均有助于增加PD-67 L-色氨酸的合成,而双基因的共表达可以进一步提高L-色氨酸的积累量。     

“基因”概念的发展

叙述了基因概念的产生和发展简史,并在此基础上从不同角度讨论了基于当前科学认知水平的基因概念,以达到提高教师的生物学教学水平、对科学理解文献有所帮助的目的,同时对研究课题的设计也有所启发。     

MiR-27靶基因的分析及鉴定

MicroRNAs(miRNAs)是一类约20～25nt的小分子核苷酸,在细胞内的多种生物学过程,如细胞增殖、凋亡、生长、分化和代谢等过程中具有重要的功能。已知miR-27在脂肪细胞和肌肉细胞的发育过程中起了重要作用,其在神经细胞中的表达调节至今仍不清楚。在本研究中,通过miRBase和TargetScan数据库分析了miR-27的靶基因,构建了miR-27的真核表达载体,改造了萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶报告载体,将miR-27的靶基因Bmi1的3′-UTR融合到报告载体中,转染神经胶质瘤细胞,利用双荧光素酶检测系统分析荧光素酶的活性。研究发现miR-27a和miR-27b共同的靶基因主要调节发育过程。MiR-27真核表达载体能产生成熟态的miR-27。MiR-27a、miR-27b或miR-27a和miR-27b联合与Bmi1的3′-UTR的正义序列共转染U343细胞能明显降低萤火虫荧光素酶的活性(分别P0.05,P0.05,P0.01),这提示了Bmi1可能为miR-27的靶基因。     

更正

1.本刊第31卷第1期杜廷义题为三叶因子:从实验室研究到临床医学第20页表1下方应增加如下表注:(↑):表达增高;(↓):表达减少;GERD:胃-食管反流性疾病;IBD:炎性肠病;DSS:葡聚糖硫酸     

抗人红细胞单链抗体与猪瘟E2蛋白双功能融合蛋白的构建及生物学活性检测

为构建具有凝集性、免疫反应性的双功能融合蛋白,本研究采用重叠延伸PCR方法将2E8ScFv(抗人红细胞H抗原单链抗体基因)和mE2(猪瘟病毒E2蛋白主要抗原编码区基因)拼接成融合基因2E8mE2,并插入原核表达载体pET-DsbA,将重组表达质粒pET-DsbA-2E8mE2转化入大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)PlysS中进行IPTG诱导表达,表达的融合蛋白经SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定,结果表明:2E8mE2融合基因在大肠杆菌中获得了表达,表达产物以包涵体形式存在,分子量约为65kDa,与预期的大小一致。分别采用亲和层析法和谷胱甘肽再氧化法对融合蛋白进行纯化和复性,红细胞凝集试验证实:2E8mE2融合蛋白复性效果良好,既能够与人红细胞结合,又能够与猪瘟病毒抗体反应,具有双功能特性。