脊椎动物DMRT基因家族的系统发生及同线性分析

利用本室克隆的DMRT／Dmrt基因以及多个基因数据库中收集的DMRT／Dmrt基因全(或部分)序列,构建了DMRT／Dmrt基因的系统发生树,DMRT／Dmrt基因明显地聚为7类(DMRT／Dmrt1-DMRT／Dmrt7)。以已克隆的斑马鱼Dmrt1基因序列及数据库中人和小鼠的DMRT／Dmrt基因序列,结合基因组数据的比对分析,发现脊椎动物DMRT／Dmrt基因家族成员在基因组中的定位呈现高度保守的同线性,主要集中于两大同线群,即DM-RT／Dmrt1-3和DMRT／Dmrt5∽6。     

拟南芥丝氨酸羧肽酶类蛋白家族的基因组学分析

基于隐马可夫模型,利用已知丝氨酸羧肽酶（Serine Carboxypeptidases,SCP）氨基酸序列作为训练集,搜索拟南芥全蛋白质组数据库,鉴定了54个推定的SCPL（丝氨酸羧肽酶类,Serine Carboxypeptidase-Like）基因,详细分析了各基因的结构特征、染色体定位与编码的蛋白质序列,发现7个可能最近发生复制事件的基因簇聚区,并且其SCPL基因广泛存在交替剪接方式。系统进化分析表明,88．9％基因编码的蛋白质属于双链羧肽酶Ⅰ或Ⅱ亚族,仅11．1％蛋白质属于单链羧肽酶Ⅲ亚族,暗示SCP蛋白不仅具有独特拓扑结构的催化中心与高度保守的“α/β水解酶折叠”三级结构,其DNA或蛋白质序列特征也可以作为系统进化研究依据。     

与人类原癌基因TTG同源的果蝇ttg基因克隆与分析

人类Ｔ淋巴细胞白血病基因家族（Ｔｃｅｌｌｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎｇｅｎｅ,简称ＴＴＧ或Ｒｈｏｍｂｏｔｉｎ简称ＲＢＴＮ）是一个肿瘤基因家族,包括有３个基因,ＴＴＧ－１／ＲＢＴＮ－１,ＴＴＧ－２／ＲＢＴＮ－２,ＴＴＧ－３／ＲＢＴＮ－３,其中ＴＴＧ－１和ＴＴＧ－２是分别在二个具有不同染色休易位的Ｔ淋巴细胞白血病人中克隆到的,这个基因家族共同含有一个ＬＩＭ结构,这个ＬＩＭ结构编码一个二次重复出现的富含半     

苔藓NAC基因家族的生物信息学分析

NAC (NAM, ATAF, CUC)转录因子家族仅存在于陆生植物中,在植物发育、响应胁迫以及生物合成过程中发挥重要作用。许多NAC家族成员的功能已被确定(主要在模式植物中),但在苔藓等早期陆生植物中NAC家族的进化过程尚不清楚。本研究从藓类的小立碗藓(Physcomitrella patens)和泥炭藓(Sphagnum fallax)、苔类的地钱(Marchantia polymorpha)和角苔类的角苔(Anthoceros angustus)中,共鉴定出97个NAC基因,并对其进行NAC转录因子家族进化分析。藓类有大约40个NAC基因,地钱和角苔中只有大约10个NAC基因。在苔藓植物中,NAC基因家族可分为5个亚家族。基因结构和保守结构域分析表明,在同一个亚家族中,大多数NAC基因具有相似的基因结构和编码相似的蛋白基序。共线性分析表明NAC-Ⅱ基因位于藓类植物保守共线性区,并随着藓类植物的整个基因重复事件而扩张。上述研究结果表明NAC基因的扩张不仅发生在维管植物中,也发生在苔藓植物中,这对NAC基因家族的功能扩展是至关重要的。进一步研究结果显示,NAC基因家族的扩增时间与藓类...     

大豆miR-171基因家族的进化与功能分析

运用生物信息学方法在miRBase搜索大豆miR-171(gma-miR-171)基因家族的序列,分析gma-miR-171序列的进化特征并预测其靶基因。结果表明,在miRBase中共搜索到21条gma-miR-171基因家族序列。序列分析发现,gma-miR-171基因家族序列保守性较差,只有2个碱基完全保守。对gma-miR-171基因进行定位,21个成员分散在12条染色体上,其中Chr06上gma-miR-171基因最多,共4个。进化分析表明,位于同一条染色体上的gma-miR-171基因没有表现出较近的亲缘关系。靶基因预测获得14个gma-miR-171基因家族的靶基因,包括蛋白激酶、磷酸酶、输出蛋白、转录因子等,说明gma-miR-171基因家族在大豆中具有广泛的调控功能。     

Dof基因家族调节植物生长发育功能的研究进展

Dof（DNA binding with one finger）蛋白是一类植物特异性转录因子,通常含有200～400个氨基酸和2个主要结构域。该家族成员的N 末端为高度保守的单锌指Dof结构域,具有与DNA和蛋白质相互作用的双重功能,其C末端的氨基酸序列则较为多变,是Dof蛋白重要的特异转录调控结构域。研究表明,Dof蛋白作为转录激活物或阻遏物参与了多方面的植物生长发育过程。随着基因组测序技术的发展,已有大量的Dof基因从植物基因组数据库中鉴定出来。该文对近年来国内外有关Dof基因家族的结构特点、全基因组鉴定、蛋白互作以及生物学功能等方面的研究进展进行综述,以期为Dof转录因子的深入研究提供参考。     

小桐子半胱氨酸蛋白酶家族和相应miRNAs的鉴定及其对低温锻炼的响应

小桐子(Jatropha curcas)是一种极具潜力的能源植物及冷敏植物,12°C低温锻炼可显著提高其耐冷性。在全基因组水平上对小桐子半胱氨酸蛋白酶家族及靶向其基因的miRNAs进行鉴定、生物信息学分析和表达特性分析,并对该基因家族成员与miRNAs互作参与调控小桐子对低温锻炼的响应进行解析。结果表明,在小桐子基因组...     

肌球蛋白重链基因在人类遗传性疾病中的研究进展

肌球蛋白超家族通过水解ATP,将化学能转化为机械能,在细胞迁移、肌肉收缩等多种生理活动中发挥重要的作用。其中,肌球蛋白Ⅱ类分子是肌细胞和非肌细胞中肌丝的重要组成成分。一个完整的肌球蛋白Ⅱ类分子是由2条肌球蛋白重链(myosin heavy chain, MyHC)和2对不同的轻链组成的六聚体。在人体中,存在多种MyHC亚型,分别由不同的MYH基因家族成员编码。迄今为止,人们已经发现MYH基因家族中多个成员的不同突变与人类遗传性疾病相关。其中,MYH2突变可以导致一类以眼肌麻痹为主要特征的骨骼肌疾病;MYH3和MYH8突变可以引起远端关节挛缩综合征;MYH7突变即可以引起骨骼肌疾病包括肌球蛋白沉积性肌病和Laing远端肌病,也与肥厚性心肌病的发生密切相关;MYH9突变可以导致一类以巨大血小板、血小板减少和中性粒细胞包涵体为特征的MYH9相关性疾病。本文简要介绍MYH基因的表达特点,着重阐述MYH基因与人类遗传性疾病之间的相关性及研究进展。     

毛果杨羧酸酯酶基因家族的功能研究

羧酸酯酶(CXE)是一类具有α/β折叠结构域的水解酶类,在植物生长发育和胁迫响应中发挥着重要作用。该研究以毛果杨(Populus trichocarpa)植株为材料,通过TBLASTN搜索和手动校正鉴定毛果杨CXE基因,并分析CXE基因家族基本特征、基因结构和表达模式,通过亲和层析纯化大肠杆菌表达的毛果杨CXE蛋白,然后利用荧光法和pH指示剂法测定CXE蛋白酶学活性,为深入揭示林木CXE基因家族的功能奠定基础。结果表明:(1)从毛果杨基因组中共鉴定出52个CXE基因,且52个CXE蛋白都含有完整的α/β水解酶结构域;毛果杨52个CXE基因分为3个类型,每一类型分别有39、4和9个CXE基因。(2)毛果杨CXE基因在染色体上的分布不均匀,其中有28个CXE基因以基因簇的形式分布在6条染色体上,其余24个CXE基因分散分布在16个染色体上。(3)毛果杨8个CXE基因在木质部、韧皮部、叶、小枝和根等5个组织部位均未检测到表达,其余44个CXE基因在5个组织部位呈现差异性表达。(4)在大肠杆菌中表达并纯化了5个毛果杨CXE蛋白(PtCXE4、5、6、41、43),且5个蛋白对植物体内发现的24个天然底物的催化能力测定发现,PtCXE5可以催化天然底物的个数最多(11个);酶学性质分析表明,5个蛋白都可以催化4-甲基伞形酮乙酸酯(4-MU acetate)和4-甲基伞形酮丁酸酯(4-MU butyrate)水解,却都不能催化4-甲基伞形酮月桂酸酯(4-MU laurate)和4-甲基伞形酮棕榈酸酯(4-MU palmitate)水解,且随着底物碳链长度的增加,蛋白的催化活性也随之下降;酶活性的pH依赖性分析发现,在pH6.0～9.0范围内,随着pH的升高5个蛋白的催化活性均呈现升高的趋势。     

铁皮石斛异胡豆苷合成酶基因STR序列结构及表达模式分析

异胡豆苷合成酶基因STR编码吲哚类生物碱合成的关键酶异胡豆苷合成酶,并参与植物抗逆和花粉发育等生物过程。本研究通过对铁皮石斛异胡豆苷合成酶基因DoSTR的结构及特异性表达进行分析,探究其在铁皮石斛生长发育中的潜在功能。从铁皮石斛基因组数据中获得铁皮石斛异胡豆苷合成酶编码序列(DoSTRs),利用ClustalW软件进行氨基酸序列的比对,利用Gene Structure Display Server 2. 0在线软件分析基因内含子和外显子结构,利用PlantCARE数据库分析基因启动子区元件;基于转录组数据和qRT-PCR对铁皮石斛根茎叶组织、共生与非共生生长的种子和根、冷诱导和茉莉酸甲酯诱导后叶片中的STR家族基因的表达情况进行检测和分析,从铁皮石斛基因组中预测获得10个STR成员,具有典型的"Str_synth"结构域,且启动子区存在大量顺式作用元件,涉及到茉莉酸甲酯响应和低温响应等多个生物学过程;DoSTRs基因家族不同成员表达模式存在较大差异,DoSTR3、DoSTR7、DoSTR10在叶片中的表达量高于茎和根中,DoSTR9和DoSTR2在铁皮石斛种子萌发时显著高表达,DoSTR5和DoSTR10在茉莉酸甲酯处理早期,具有明显的上调表达趋势,推测STR家族可能参与不同的生物学过程,研究结果为深入探究铁皮石斛STR家族基因奠定了基础。