果蝇抗微生物肽基因的免疫诱导模式

果蝇作为一种模式昆虫,为研究昆虫和人类的先天免疫发挥了重要作用。目前对果蝇体内免疫诱导产生的抗微生物肽多基因家族在分子进化、抗菌功能的分子特征和免疫诱导表达的信号传递机制等方面的研究进展,进一步加深了人们对昆虫乃至其他动物和人类先天免疫模式的认识,为研究其他昆虫特别是作为主要农林害虫的鳞翅目昆虫的先天免疫机制发挥了重要作用。本文集中对黑腹果蝇Drosophila melanogaster抗微生物肽及其免疫模式的研究结果和最新进展进行了介绍,其中包括作者近几年的研究结果。     

大豆GolS基因家族鉴定及盐旱胁迫下的表达分析

肌醇半乳糖苷合成酶（galactinol synthase,GolS）是棉子糖家族寡糖（raffinose family oligosaccharides,RFOs）生物合成途径中的关键酶,在植物对非生物胁迫的反应中发挥重要作用。然而,关于大豆（Glycine max）GolS基因家族成员的分子结构特征还未见研究报道。本研究在全基因组水平上鉴定了6个大豆GolS基因家族成员,并对其理化性质、染色体定位、进化关系、基因结构、保守基序、二级结构、三级结构、组织特异性表达模式以及盐和干旱胁迫下的表达量进行了分析。结果表明：6个大豆GolS基因不均匀地分布在4条染色体上,6个大豆GolS蛋白的等电点为5.45-6.08,分子量变化范围为37 567.07-38 817.59 Da,氨基酸数量为324-339 aa;亚细胞定位预测结果发现4个蛋白定位在叶绿体上,2个蛋白定位在细胞质。系统进化树分析表明,大豆GolS基因家族成员在进化树中呈现出两两紧邻的现象,在进化上较为保守。6个基因成员含有的外显子数目为3或4。二级结构和三级结构预测表明,该家族所有成员蛋白质的空间结构主要由α螺旋和无规则卷曲结构组成,有较少的β转角结构和延伸链结构。组织特异性表达分析表明,6个GmGolS家族成员在种子、根、根毛、花、茎、豆荚、根瘤和叶中均有不同程度表达。基于qRT-PCR的表达分析显示,盐旱处理后所有GmGolS基因成员表现出不同程度的上调表达,表明这些基因可能与植物的耐盐抗旱响应有关。本研究结果为后续开展大豆GolS基因的功能解析奠定了基础。     

缢蛏Hsp基因家族全基因组鉴定及其在应激下的表达分析

热休克蛋白(heat shock protein, Hsp)是一类广泛存在于动植物和微生物等多种生物体内的高度保守的蛋白质,能够被生物和非生物胁迫诱导表达。为了探究Hsp在缢蛏(Sinonovacula constricta)应对生物与非生物胁迫中的作用,本研究利用生物信息学方法,在缢蛏全基因组中共鉴定出62个ScHsp基因,对其基因结构、染色体定位和蛋白理化性质进行预测,并对ScHsp基因在不同组织和生物胁迫[副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)感染]及非生物胁迫(高温和干露胁迫)下的表达模式进行分析。结果表明,不同ScHsp家族基因内含子的数目存在较大差异,62个ScHsp基因不均匀分布在17条染色体上,基因复制分析发现有3组串联复制基因,这可能是ScHsp家族基因数目扩张的重要原因;多数ScHsp基因表达具有组织特异性,少数基因(ScHsp90-2和ScHsp70-11)呈现泛表达模式;副溶血弧菌感染和高温胁迫后,ScHsp家族基因都呈现不同程度的响应,根据基因表达的趋势分别分为6种和4种模式;对低温和常温干露胁迫5个时间点(0、 12、 24、 48、 7...     

A Pin gene families encoding components of auxin efflux carriers in Brassica juncea

Based on the sequence information of Arabidopsis PIN1,two cDNAs encoding PIN homologues from Brassica juncea,Bjpin2 and Bjpin3,were isolated through cDNA library screening.Bjpin2 and Bjpin3 encoded proteins containing 640 and 635 amino acid residues,respectively,which shared 97.5% identities with each other and were highly homologus to Arabidopsis PIN1,PIN2 and other putative PIN proteins.BjPIN2 and BjPIN3 had similar structures as AtPIN proteins.Northern blot analysis indicated that Bjpin2 was expressed in stem,leaf and floral tissues, while Bjpin3 was expressed predominantly in stem and hypocotyls.Two promoter fragments of pin genes,Bjpin-X and Bjpin-Z ,were isolated by ‘genome walkin‘ technique using primers at 5‘-end of pin cDNA.Promoter-gus fusion studies revealed the GUS activities driven by Bjpin-X were at internal side of xylem and petal;while those driven by Bjpin-Z were detected at leaf vein, epidermal cell and cortex of stem,vascular tissues and anther.Results of the pin genes with different expression patterns in B.juncea suggested the presence of a gene family.     

真菌类过氧化物酶体增殖因子PEX11基因家族生物信息学研究

PEX11基因家族成员是参与过氧化物酶体增殖调控的关键因子, 文章利用生物信息学方法对26种代表性真菌的PEX11基因家族成员进行了检索和进化分析。研究发现：(1)26种真菌中共有66个可能的PEX11p。酵母类真菌有1个或2个PEX11p, 而大多数丝状真菌中包含2到3个, 其中子囊菌中PEX11p的个数偏多, 个别种类达到5个; (2)真菌PEX11p可分为3类, 大多数真菌含有类型Ⅰ和类型Ⅲ的PEX11p, 类型Ⅱ是盘菌亚门真菌所特有的, 可能与类型Ⅰ和类型Ⅲ在功能上有冗余; (3)通过MEME分析, 发现PEX11p含有多个保守区域, 其中C末端的Motif8具有很高的保守性, 推测可能对PEX11p发挥功能具有重要作用。文章对进一步研究真菌PEX11p的进化与功能以及过氧化物酶体的增殖具有重要意义。     

桃WRKY基因家族全基因组鉴定和表达分析

WRKY转录因子是植物中最大的转录调控家族之一,在生物和非生物胁迫以及植物生长和发育过程中起着重要调控作用.本文利用HMMER 3.0软件,使用WRKY保守域全蛋白序列(Pfam数据库编号:PF03106)鉴定桃(Prunus persica L.)基因组中的WRKY基因;利用DNAMAN 5.0,WebLogo 3,MEGA5.1,MapInspect和MEME等软件对其蛋白序列进行生物信息学分析.本文共鉴定得到61个桃WRKY基因.进化树分析结果显示,桃WRKY蛋白分为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类型,类型Ⅰ分为Ⅰ-C亚组和Ⅰ-N亚组,类型Ⅱ分为Ⅱ-a,II-b,II-c,II-d和II-e亚组.WRKY结构域分析显示,WRKY结构域高度保守,绝大多数都含有WRKYGQK七肽和锌指结构.染色体定位分析显示,桃WRKY基因分布于8条染色体中,呈不均匀分布.内含子和外显子结构分析表明,WRKY基因结构进化高度保守.保守元件分析表明,桃WRKY基因家族包含5个保守元件,元件1,2和3为WRKY盒,元件4,5为未知盒.桃WRKY基因家族都包含有WRKY盒,类型Ⅰ中含有2个WRKY盒;II-d亚组中含有未知元件5.半定量和荧光定量PCR结果显示,16个WRKY基因均在桃的根,茎,叶,花和果中表达,但其相对表达水平不同.     

肝再生增强因子及其基因家族的研究进展

肝再生增强因子(augmenter of liver regeneration,ALR)是新发现的一个重要的肝营养性因子,具有独特的分子结构、复杂的生物学功能和作用机制,能够特异性地促进肝细胞再生,在肝脏发育、再生和损伤修复的调节中具有重要作用。其基因家族成员在从低级到高级真核细胞中均有着重要的生物学功能。本文就近年来对ALR及其基因家族的分子生物学特征,以及ALR蛋白的生物学功能和作用机制等方面的研究进展作一综述。     

中国辣椒热激蛋白HSP70基因家族分析

以中国辣椒(Capsicum chinense Jacq.)基因组数据为基础, 采用生物信息学方法对中国辣椒HSP70基因家族进行全基因组鉴定分析.结果显示, 中国辣椒全基因共鉴定得到20个HSP70基因, 编码蛋白序列长度为516～854 aa, 分子量大小为56.21～94.26 kD.系统进化分析结果表明, 中国...     

植物的光受体及其调控机制的研究

近年来,通过对植物的分子遗传学研究,在植物光受体及其在光形态建成中对植物生长发育的调控机制方面取得了显著进展。从光受体及基因家族的概况,包括光敏色素、隐花色素、向光素的基本结构、分子特征、基因和信号转导等,介绍了光受体在光控发育调节机制方面的研究进展情况。