尖孢镰孢菌果胶裂解酶基因家族鉴定及侵染表达模式分析

【背景】番茄枯萎病是番茄生产中常见的土传真菌病害。【目的】为鉴定番茄枯萎病基因组果胶裂解酶基因家族,明确该基因家族在侵染过程表达模式。【方法】采用生物信息学方法鉴定了番茄枯萎病尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici)基因组内PEL基因家族,并分析了基因结构、染色体定位及三级结构,同时利用荧光定量PCR分析了FoPEL1-16基因在接种番茄根系的表达情况。【结果】番茄尖孢镰孢菌基因组内PEL基因家族成员有16个。氨基酸序列长度在163-548个氨基酸,信号肽长度在16-21个氨基酸。染色体定位分析表明16个基因在染色体上分布不均,分别定位在7条染色体上。根据基因结构和保守基序分析结果 16个基因可分为4类。进化分析表明该基因家族成员可聚成4支。三级结构预测结果显示同一家族存在相似结构域。荧光定量PCR分析结果表明Fo PEL基因在侵染过程表达水平明显上升。【结论】番茄尖孢镰孢菌基因组内果胶裂解酶以基因家族形式存在,其基因结构存在差异暗示了其功能多样性;FoPEL基因在侵染过程表达明显增强,说明其参与病原菌的致病性。本研究为解析尖孢镰孢菌致病基因功能分析及寄主病原互作提供了重要理论基础。     

三例氨基糖甙类抗生素致聋患者的线粒体DNA测序分析

应用PCR扩增产物直接对3名氨基糖甙类抗生素致聋患者的线粒体DNA进行序 列分析, 结果表明,他们的线粒体DNA均存在第1555位核苷酸A-G的突变。因此认为该突 变是人体对氨基糖甙类抗生素致聋遗传易感性的分子基础,与氨基糖甙类抗生素共同作用造成耳聋。 Abstract:The mitochondria DNAs(mtDNAs)of three patients with AAID were analysed using the method of direct sequencing of their PCR products.The results showed that all their mtDNAs had an A-G mutation at nucleotides 1555.It is considered that this mutation is the molecular basis causing human susceptibility to Aminoglycoside Antibiotics toxicity which in cooperation with Aminoglycoside Antibiotics results in deafness.     

植物基因家族的分子进化

植物基因家族的分子进化曾庆平,郭勇（华南理工大学生物工程系,广州５１０６４１）关键词基因家族,同源性,分子进化,生物工程建立基因数据库与计算机检索程序使不同基因之间的碱基序列同源性的比较成为可能,同时也有助于进行基因的分子起源与进化以及蛋白质结构与功...     

葡萄NCED基因家族进化及表达分析

9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是植物体内ABA生物合成的关键限速酶, 参与植物对干旱、外源ABA和高盐的响应过程, 降低环境胁迫对植株的危害。基于全基因组鉴定分析葡萄(Vitis vinifera) NCED基因家族成员, 探讨各成员的物种进化关系及各个基因成员在不同组织中的时空表达模式及对干旱、ABA和高盐(NaCl)胁迫的响应, 为进一步揭示该基因家族成员的生物学功能奠定基础。在葡萄基因组中共发现12个NCED基因。其推测的编码蛋白质长度在510 (VvNCED2)-625 aa (VvNCED10)之间。VvNCED蛋白的分子量最大值是70.53 kDa (VvNCED10), 最小值是57.85 kDa (VvNCED2)。在从祖先基因分化之后, 葡萄NCED基因发生了5次复制事件, 同时有2次丢失事件。NCED1/2、NCED3/4、NCED6/7和NCED9/10基因对被认为是通过片段复制产生。上述4对复制基因复制时间分布在3.08-120.0百万年前, 晚于单双子叶植物分化的时间。与对照相比, VvNCED1在ABA处理48小时后显著上调(72.1%), 而VvNCED2显著下调(84.0%)。VvNCED6只在干旱处理14、21和28天的根系中表达量高于对照, 分别为对照的2.49、1.05和1.09倍。VvNCED7只在干旱处理14天的根系中表达量高于对照, 为对照的1.07倍。在ABA处理72小时后, VvNCED3表达量较对照显著下调(59.5%), 而VvNCED4较对照显著上调(169.9%)。VvNCED3/VvNCED4分别在NaCl处理24和48小时出现显著性峰值, 较对照分别上调219.2%和114.4%。保守结构域不同组成和不同胁迫处理下差异表达模式是NCED蛋白发生功能分化的基础。推测NCED在进化过程中发生的功能分化有利于复制事件的发生。     

粟酒裂殖酵母中ppr基因缺失引起细胞絮凝的机制研究

粟酒裂殖酵母中PPR蛋白在线粒体和叶绿体的RNA代谢中起重要作用,ppr基因的缺失会引起线粒体功能异常(ppr5除外)。旨在揭示粟酒裂殖酵母中ppr基因缺失引起细胞絮凝的机制。利用含有半乳糖的培养基分别培养WT、Δppr3、Δppr4、Δppr6和Δppr10,观察野生型和突变体的生长表型;通过添加不同的金属离子及改变细胞表面pH来探究诱导这类突变体出现絮凝的因素;采用RT-PCR技术检测缺陷菌中编码细胞表面絮凝因子及细胞壁重构酶基因的表达情况。研究结果表明:ppr3、ppr4、ppr6和ppr10的敲除会引起由Ca²⁺依赖型半乳糖结合蛋白参与的细胞絮凝;不同的pH和不同金属离子对这些缺陷菌的细胞絮凝有影响;ppr3、ppr4、ppr6和ppr10的缺失会使细胞内编码絮凝因子和细胞壁重构酶基因表达上调。线粒体功能异常会诱导絮凝基因表达上调和细胞壁属性发生改变,从而产生絮凝现象。     

植物进化发育生物学的形成与研究进展

植物进化发育生物学是最近十几年来才兴起的一门学科, 它是进化发育生物学的主要分支之一。进化发育生物学的产生经历了进化生物学与胚胎学、遗传学和发育生物学的三次大的综合, 其历史可追溯到19世纪初冯.贝尔所创立的比较胚胎学。相关研究曾沉寂了近一个世纪, 直到20世纪80年代早期, 动物中homeobox基因被发现, 90年代初花发育的 ABC模型被提出, 加之对发育相关基因研究的不断深入, 才使基因型与表型联系了起来, 进而促进了进化发育生物学的飞速发展。目前进化发育生物学已成为21世纪生命科学领域的研究热点之一。本文详细阐述了进化发育生物学产生和发展的历程, 综述了最近十几年来植物进化发育生物学的主要研究进展。文中重点介绍了与植物发育密切相关的MADS-box基因在植物各大类群中的研究现状, 讨论了植物进化发育生物学领域的研究成果对花被演化、花对称性以及叶的进化等重要问题的启示。     

番茄B3超家族成员鉴定及生物信息学分析

B3超家族是一类含有B3功能域(与DNA结合的高度保守结构域)的转录因子,在植物生长发育过程中起重要作用。本研究采用生物信息学的方法,利用Pfam中的B3保守结构域序列检索番茄(Solanum lycopersicum L.)蛋白序列,确定了97个B3超家族基因。对番茄B3超家族成员进行了系统进化树分析、染色体定位、结构域分析、组织表达和诱导表达分析等。番茄B3超家族分为LAV、ARF、RAV和REM 4个亚家族,每个亚家族中的数量分别为4、22、9和62个,且在进化树中形成明显不同的分支,每个亚家族都进行了系统进化和结构域分析;番茄12条染色体都含有B3超家族基因;11个成员的表达模式表明,B3超家族同一亚家族成员也具有不同的时空表达模式;在干旱、盐和高温胁迫处理下,部分成员响应强烈并且响应不同的外界信号;而对于ABA处理响应非常弱。本研究将为B3基因超家族成员的生物学功能研究提供参考。     

真双子叶基部类群十种植物的CHS基因家族成员分析

用PCR方法从目前极少被报道的真双子叶基部类群10种植物的总DNA中扩增出CHS基因外显子2的部分序列进行分析,经克隆后测序,共得到26个不同的片段。分析表明,所有序列具有较高的同源性（〉70％）,每种植物有2—4个不同的拷贝,在金鱼藻中发现有一个拷贝（CedeCHS3）含有一段长29个碱基的缺失,可能已失去了该基因的功能,而来自银桦的GrroCHS8拷贝具有较多活性位点的变异,可能具有了新的功能。在对碱基含量的分析中表明,只有来自雀舌黄杨的序列有一定的GC偏好,特别是第三位的GC含量达70％以上。用贝叶斯法、最大简约法和邻接法构建的CHS基因的分子系统树均由3个主要分支构成,其中一个分支由来自金鱼藻的4个序列聚在一起构成了subfamilyⅡ,来自昆栏树的2个序列聚在一起网接于subfamilyⅢ中;来自独叶草的3个序列分散于同一亚家族（subfamilyⅠ）的不同分支中;而多数种的序列分散在相距较远的两个分支中,构成了两个主要的亚家族subfamilyⅠ、subfamilyⅢ。从所建分子系统树看真双子叶基部类群植物的CHS基因家族成员来源于该类群形成前的两个祖先拷贝,在不同植物这两个祖先拷贝经历了不同的进化过程,这些进化上的差异可能与不同植物的生活习性及生存环境的多样性相关。     

文昌鱼肌动蛋白基因家族扩增的研究(英文）

肌动蛋白是一种分布广泛而且在进化上十分保守的蛋白,它是构成细胞骨架的关键组分。肌动蛋白通常被分成肌肉型和胞质型两种类型,它们各自行使着不同的功能。在此,我们对H弗罗里达H文昌鱼基因组中的肌动蛋白基因家族进行了系统分析,发现文昌鱼中该基因家族成员多达30多个,其中很多都是连锁分布的。基因结构趋于多样, 分别包含2~7个外显子。进化分析的结果显示,文昌鱼的肌动蛋白基因家族可能通过串联重复而发生了扩增。我们还克隆了厦门文昌鱼两个不同的肌肉型肌动蛋白基因,并比较了它们在文昌鱼早期胚胎中的表达图式。结果显示,这两个基因在表达上有着细微的差别,提示文昌鱼肌动蛋白基因家族成员在功能上的分化。上述结果将有助于阐明肌动蛋白基因家族及其功能在脊索动物中的演化。     

杆状病毒凋亡抑制基因

杆状病毒(baculoviruses)感染昆虫细胞会引发细胞凋亡,然而病毒为了确保自身的复制和繁殖会抑制宿主细胞的凋亡.杆状病毒在长期进化过程中获得了凋亡抑制基因,如苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica MNPV, AcMNPV)中的p35基因,棉铃虫核型多角体病毒(Helicoverpa armigera single nucleocapsid nucleopolyhedrovirus, HaSNPV)基因组中的IAP基因家族,以及莲纹夜蛾核形多角体病毒(Spodoptera littoralis multicapsid nucleopolyhedrovirus, SpliMNPV)的p49基因等.尽管这些基因都具有抑制细胞凋亡的功能,但是作用途径和方式却各有差异.对杆状病毒3种抗凋亡基因的结构和功能作一简单的介绍和评述.