人工microRNAs对拟南芥At1g13770和At2g23470基因的特异沉默

DUF647(Domain of unknown function 647)蛋白家族是在真核生物中广泛存在的、高度保守的蛋白家族。拟南芥中该基因家族共有6个成员,迄今为止拟南芥DUF647家族中4个成员的功能尚不清楚。文章以拟南芥内源MIR319a前体为骨架,构建了敲减DUF647家族中2个基因At1g13770和At2g23470表达的人工microRNAs(Artifical microRNAs,amiRNAs)。利用WMD(Web microRNA designer)平台设计分别靶向At1g13770和At2g23470基因的amiRNAs序列,通过重叠PCR置换拟南芥MIR319a前体序列。构建融合amiRNAs前体的植物表达载体pCHF3-amiRNAs,在农杆菌介导下转化拟南芥。RT-PCR分析表明,amiRNAs能够显著抑制At1g13770和At2g23470基因的表达,获得了抑制效果明显的转基因株系。At2g23470-amiRNA转基因植株At2g23470转录水平的下调导致育性严重下降。文章为进一步研究这两个基因的功能奠定了良好的基础。     

《自然》：Sirt基因活跃度影响小鼠寿命

以色列的一个研究小组不久前发现提高与长寿相关基因的活跃度可延长雄性小鼠的寿命。相关文章发表在2月23日出版的《自然》上 包括人类在内的许多生物体内都有Sift基因家族的基因,此前的研究表明Sift系列基因能延长线虫和果蝇的寿命。哺乳动物通常拥有7种Sirt基因,但确认这类基因的活跃度与延长寿命相关尚属首次。     

叶绿体小分子量热激蛋白介绍

本文对叶绿体小分子量热激蛋白的研究进行了简要的回顾和总结.叶绿体小分子量热激蛋白是热激蛋白超家族的成员,具有3个特殊的保守区域;当植物遇到热胁迫时,叶绿体小分子量热激蛋白能够保护光合系统Ⅱ和类囊体膜;初步分析了叶绿体小分子量热激蛋白与植物的耐热性和耐冷性关系以及其分子伴侣功能.     

转化酶在高等植物蔗糖代谢中的作用研究进展

蔗糖转化酶在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用。研究表明,转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输、韧皮部卸载及调节库组织糖分构成及水平。近年来关于该酶的生化特性、基因表达与调控以及结构与功能等的研究取得了重要进展。本文介绍了转化酶在植物体内的种类、分布、分子结构特点、生理作用及分子生物学研究进展。     

转化酶在高等植物蔗糖代谢中的作用研究进展

蔗糖转化酶在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用。研究表明 ,转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输、韧皮部卸载及调节库组织糖分构成及水平。近年来关于该酶的生化特性、基因表达与调控以及结构与功能等的研究取得了重要进展。本文介绍了转化酶在植物体内的种类、分布、分子结构特点、生理作用及分子生物学研究进展。     

植物谷氨酰胺合成酶基因以及基因表达

植物谷氨酰胺合成酶基因以及基因表达印莉萍,刘祥林,林忠平（首都师范大学生物系北京１０００３７）（中科院植物所北京１０００４４）一引言谷氨酰胶合成酶（ＧＳ）是植物同化氨途经中的关键酶,其在氮代谢中所处地位可与碳代谢中的Ｒｕｂｉｓｃｏ相媲美。氨的同化初始发生在ＧＳ／ＧＯＧＡＴ循环中。在此循环里ＧＳ（ＥＣ６．３．１．２）与谷氨酸合成酶（ＧＯＧＡＴ;ＥＣ１．４．１．１４）联合将ＮＨ转给α－酮戊二酸生成谷氨酸.     

大豆KUP/HAK/KT钾转运体基因家族的鉴定与表达分析

该研究基于已公布的大豆基因组序列信息,对大豆KUP/HAK/KT钾转运体基因家族进行了全基因组鉴定,并对该家族成员的基因特征、蛋白结构、染色体定位、基因复制和表达模式等进行了全面分析,为进一步了解该家族基因的功能及培育钾高效大豆品种提供理论支撑。结果表明:(1)在大豆基因组中共鉴定30个KUP/HAK/KT基因(简写为GmHAK01~GmHAK30),这些基因分布在大豆的15条染色体上,串联复制和片段复制可能导致了GmHAKs基因在大豆基因组中的扩增。(2)大豆GmHAKs蛋白间序列一致性很高,均具有12~14个跨膜区,且都定位于质膜上。(3)进化分析表明大豆GmHAKs可聚为4个进化簇ClusterⅠ~Ⅳ,其中ClusterⅡ的成员数目最多(16个),ClusterⅣ的成员数目最少(1个)。(4)所有GmHAKs基因均包含内含子和外显子,其内含子数目在7~9个之间,且同一亚家族的GmHAKs基因大部分具有相似的内含子-外显子分布模式。(5)表达模式分析表明,大豆GmHAKs的表达大致可分为两类:一类是一些组织特异性表达的基因,包括了ClusterⅠ和ClusterⅣ的全部成员,ClusterⅡ的部分成员,他们在根(GmHAK30和GmHAK04)、花(GmHAK03和GmHAK15)、荚(GmHAK10)或种子(GmHAK25)中表达量很高;另外一类是一些非组织特异性表达的基因,包括了ClusterⅢ的全部成员和ClusterⅡ的部分成员,这些基因(GmHAK05、GmHAK17和GmHAK28等)在所有被检测的组织中均有较高的表达;KUP/HAK/KT家族基因表达模式在不同进化簇的差异化结果表明,其在进化过程可能受到了选择的作用。以上研究结果为今后研究KUP/HAK/KT家族基因功能及定向改良大豆的钾吸收物性提供了重要的基因信息,也为大豆钾高效品种的选育提供了理论基础。     

普通烟草CESA基因家族成员的鉴定、亚细胞定位及表达分析

纤维素合成酶蛋白(cellulose-synthase proteins, CESA)是一类质膜定位蛋白,以蛋白复合体的形式存在于质膜上合成纤维素,在细胞壁建成和植物生长发育过程中起着非常重要的作用。本研究利用CESA蛋白保守域序列PF03552检索普通烟草(Nicotiana tabacum L.)蛋白序列,并通过拟南芥(Arabidopsis thaliana)10个CESA蛋白序列在普通烟草基因组数据库中利用TBLASTN程序进行比对,共获得21条NtCESA基因候选序列,对这些序列进行蛋白序列理化性质分析、系统进化树构建、基因结构分析、保守结构域及跨膜区分析和组织表达模式分析,并对NtCESA9和NtCESA14两个蛋白进行了亚细胞定位实验。结果表明：获得的21条NtCESA蛋白序列的理化性质相似;系统进化分析将21个NtCESA基因和10个AtCESA基因分成5个分支,每一个分支各成员之间的进化相对保守,基因结构类似,不同分支之间的基因结构差异也较小;NtCESA蛋白结构域相对保守,都含有CESA蛋白典型的N端锌指结构、C端跨膜区和DDD-QXXRW保守功能域;组织表达分析结果表明,大部分NtCESA基因在幼苗和成熟期烟草的根、叶、胚芽和愈伤组织中都有表达,同一个分支中的基因表达模式基本一致,并且NtCESA基因参与初/次生细胞壁纤维素的合成与该基因编码蛋白的跨膜区数目存在关联,表明NtCESA基因家族成员功能上的复杂性;亚细胞定位结果证实NtCESA9和NtCESA14为质膜定位蛋白。本研究为烟草CESA基因家族功能的深入研究奠定了基础。     

粗山羊草CCT基因家族进化及节律表达分析

CCT家族基因广泛参与植物花期的调控过程,粗山羊草(Aegilops tauschii Coss.)作为小麦D基因组供体,给小麦带来新的花期及适应性相关基因。研究粗山羊草CCT家族基因不仅可为小麦进化、驯化和演变规律提供参考,还有助于认识粗山羊草作为杂草的生态适应性。粗山羊草基因组中26个CCT基因进化分析后发现Group A、Group C、GroupH和Group G中的13个Aet CCT成员出现了快速进化;Group A中有42.1%的位点存在正选择效应,表明快速进化提高了粗山羊草的适应性。基因结构分析表明CCT结构域在Aet CCT家族中保守性很高,但不同基因内含子和外显子的排布差异较大,特异Motif可能是不同亚家族基因间功能差异的重要原因。Aet CCT4、Aet CCT7、Aet CCT8、Aet CCT11、Aet CCT12、Aet CCT16、Aet CCT17、Aet CCT19、Aet CCT21和Aet CCT22的表达具有明显的"生物钟效应",呈现出24 h的节律性表达,且基本都处于快速进化的Group A、Group C、GroupH和Group I。研究结果表明,这些成员可能参与花期调控等生长发育过程,在粗山羊草的适应性形成过程中发挥了作用。     

昆虫性信息素生物合成系统脱饱和酶与进化基因组学

多基因家族在进化过程中曾经历了不同程度的基因复制和缺失,并由此导致一些基因在漫长的进化年代中得以存在和表达,而另一些只是在特定时期内短暂出现,之后或者逐渐消失或者沉默进而失去其生物学功能,同时新的基因在复制过程中不断产生。这一现象被称作“产生与死亡演化”(birth-and-death evolution),对于产生新的遗传系统和复杂表型特征具有重要作用。昆虫性信息素生物合成系统脱饱和酶多基因家族的进化过程就是这方面一个典型的例证。