改变天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶调控活性提高玉米中游离赖氨酸含量

以烟草(Nicotiana tabacum var．samsum)叶片为材料，提取RNA，分离mRNA，进行RT-PCR扩增编码二氢吡啶二羧酸合成酶(DHDPS)的cDNA片段。序列分析表明，得到971个核苷酸的片段。与发表的序列相比，成熟蛋白N-端编码区缺失了21个核苷酸，且第627位核苷酸发生了C到T的改变，但没有引起氨基酸的变化。将ahaps cDNA编码区的第410和411位核苷酸由AC突变为TT，这一突变使DHDPS成熟蛋白的第104位氨基酸由天冬酰胺变为异亮氨酸。以玉米(Zea mays L．)总DNA为模板，PCR扩增DHDPS叶绿体转运肽的编码序列，序列分析结果显示，扩增片段中含有DHDPS转运肽完整编码区162个核苷酸及成熟蛋白N-端编码区21个核苷酸。将突变后的础(天冬氨酸激酶)基因和dhdps cDNA与CaMV35S启动子、转运肽序列及潮霉素抗性基因连接，构建表达载体pRHAK和pRHDH，用基因枪轰击法将pRHAK和pRTDH转入玉米胚性愈伤组织，得到再生植株。经分子检测证明，目的片段已整合到玉米基因组中。T1代植株的游离氨基酸含量测定显示，部分转入础基因的植株中，叶片和种子中游离苏氨酸的含量提高3～5倍。部分转入dhdps cDNA的植株中，叶片和种子中游离赖氨酸含量分别提高了4倍和1倍。     

gBTN1A1基因的筛选、克隆及序列分析

利用抑制消减杂交技术研究西农萨能羊泌乳中期和末期的乳腺组织差异表达基因，构建消减文库，得到山羊嗜乳脂蛋白的部分序列，根据牛和绵羊基因组序列进行电子拼接，设计引物，得到山羊嗜乳脂蛋白的CDs区全序列，应用RT-PCR技术从山羊乳腺组织总RNA中扩增克隆了山羊嗜乳脂蛋白基因CDs区，命名为gBTN1A1,并登录Genbank（EF102891）。gBTN1A1全基因由7个外显子和6个内含子组成，开放读码框由1581个碱基,编码526个氨基酸，gBTN1A1基因核苷酸序列与牛、人和鼠的同源性为97%, 88%, 84%，蛋白质序列的同源性为96%, 84% and 70%。其二级结构、跨膜区域及信号肽分析与牛、人和鼠相似，所以推测gBTN1A1与乳脂肪球的分泌密切相关，根据其在泌乳期表达丰度的差异推测其可能影响山羊产奶量。     

西农萨能奶山羊gBTN1A1基因的筛选、克隆及序列分析

利用抑制消减杂交技术研究同一只西农萨能奶山羊泌乳中期和末期的乳腺组织差异表达基因,以泌乳中期乳腺cD-NA为测试组,末期乳腺cDNA为驱动组,构建消减文库,得到山羊(Capra hircus)嗜乳脂蛋白基因的部分序列。根据牛(Bos)和绵羊(Ovisaries L.)基因组序列进行电子拼接,并设计引物,得到山羊嗜乳脂蛋白基因的CDs区全序列,应用RT-PCR技术从山羊乳腺组织总RNA中扩增克隆了山羊嗜乳脂蛋白基因CDs区,命名为gBTN1A1,并登录GenBank(EF102891)。gBTN1A1基因开放读码框由1581个碱基组成,编码526个氨基酸,前26个氨基酸为推定的信号肽区域。gBTN1A1基因核苷酸序列与牛(NM-174508)、人(NM-001732)和鼠(AK145168)的同源性分别为97%、88%和84%,氨基酸序列的同源性分别为96%、84%和70%。其二级结构、跨膜区域及信号肽分析均与牛、人和鼠的BTN1A1基因相似。     

小尾寒羊MTNR1A基因外显子2的克隆与序列分析

对常年发情的绵羊品种小尾寒羊和季节性发情的绵羊品种多赛特羊共20只母羊的褪黑激素受体1A(melatonin receptor 1A，MTNR1A)基因外显子2的824 bp扩增产物进行了克隆测序及序列比较分析。结果表明, 小尾寒羊MTNR1A基因外显子2的核苷酸序列与已发表的绵羊序列(GenBank登录号U14109)完全相同。小尾寒羊与多赛特羊MTNR1A基因外显子2的差异由5个变化的核苷酸(分别为C329T、G355T、C566T、C580A和A675G)组成，核苷酸同源性为99.4%。小尾寒羊与山羊、母牛、猪、人、小鼠、挪威大鼠、西伯利亚仓鼠和鸡之间MTNR1A基因外显子2的核苷酸序列同源性为73.2%～98.5%，氨基酸序列同源性为78.5%～98.5%。     

中华蜜蜂和意大利蜜蜂蜂毒磷脂酶A2基因的克隆与序列分析

从中华蜜蜂（Apis cerana cerana)和意大利蜜蜂（Apis mellifera)工蜂毒腺中快速抽提总RNA，用RT-PCR方法分别扩增各得到约含470bp的cDNA片段，将这2个片段克隆入PGEM-T载体，进行测序和序列分析，结果表明，这2个片段均含有405bp、编码蜂毒PLA2成熟肽的cDNA，并分别由cDNA推导出两者所编码的氨基酸序列，经序列比较，中蜂PLA2与意蜂PLA2具有95%的同源性，与大蜜蜂PLA2、美国熊蜂PLA2及黑腹果蝇PLA2的同源性分别为90%、54%、39%。     

鸭MHC I 轻链 cDNA克隆及其蛋白的二级结构

为了阐明鸭主要组织相容性复合体 I 结构并推进其功能研究，本文采用Full RACE PCR法从其淋巴细胞cDNA文库中克隆了鸭MHC I 轻链 (b2m) cDNA. 随后，在pMAL-p2Ｘ/E.coli TB1原核表达系中可溶性表达了其成熟肽蛋白基因，并进行了纯化、蛋白酶切和Western Blot鉴定. 最后，测定了融合蛋白和MBP单体的圆二色谱(CD)值. 鸭b2m cDNA长792 bp，包含18 bp 5’端和414bp 3’端非翻译区. 其ORF为119个氨基酸 (aa)，包含20个aa信号肽和99 aa成熟肽。成熟肽序列的第25位和80位为半胱氨酸(C)，第80位半胱氨酸附近序列为“YTCRVDH”，与免疫球蛋白超基因家族的特征基序 “F/YCXV/AXH”相符.氨基酸序列与鸡、鱼、蛙、人和鼠β2m比较，同源性在30.3%-65.9%之间. CD测定结果表明鸭b2m α螺旋、β折叠、转角、随机卷曲分别为0 aa、50 aa、23 aa 和26 aa，呈典型的β折叠。同源模建也显示鸭b2m 三级结构(3D)由7个β片层折叠而成，不含α螺旋，这与CD测定结果相符合，并与人和小鼠b2m 3D结构相似.     

西农萨能奶山羊激素敏感脂酶基因CDS区的克隆与生物信息学分析

根据GenBank已收录的牛(Bos taurus)、人(Homo sapiens)和小鼠(Mus musculus)等物种激素敏感脂酶(HSL)基因序列的同源保守区域,设计特异性引物,利用RT-PCR技术,从西农萨能羊乳腺组织中克隆得到了山羊(Caprar hircus)HSL基因的CDS,并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列以及蛋白质结构进行了生物信息学分析.结果表明,山羊HSL基因CDS全长2 271 bp,编码756个氨基酸残基(GenBank登录号为:EU273879),与牛、人和小鼠的核苷酸序列同源性分别为96%、86%和79%;氨基酸序列的同源性分别为96%、85%和83%;其蛋白质的分子量为82 583.7 D,等电点为6.23,其氨基酸序列中存在较强的疏水区域,三级结构存在一个α/β水解酶折叠区域,该特征与牛、人及小鼠的HSL基本一致.     

黄颡鱼抗菌肽hepcidin基因的克隆和表达分析

用RT-PCR方法,从黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）肝脏中克隆获得了hepcidin cDNA序列,并对其进行序列测定,在此基础上分析了hepcidin基因在不同组织中的表达差异和不同细菌感染后对其表达的影响。结果表明,黄颡鱼hepcidin的cDNA片段（GenBank登陆号EU257703）长为282bp,编码93个氨基酸,由信号肽(23个氨基酸)、前肽（45个氨基酸）和成熟肽（25个氨基酸）组成,成熟肽含有8个保守的半胱氨酸（cys）残基,可形成4个链内二硫键。与已报道的其他鲶形目鱼类hepcidin核苷酸序列的同源性为80-82%,推导的氨基酸序列的同源性为69-71%。RT-PCR半定量分析显示黄颡鱼hepcidin基因在不同组织中普遍表达,其中肝脏表达水平最高,头肾、肠道、肌肉、脑、胃、鳃、心脏、卵巢表达次之,皮肤、脾脏、肾脏表达较低。感染嗜水单胞菌和腊样芽孢杆菌的黄颡鱼,肝脏hepcidin mRNA水平显著升高。     

绵羊C3d基因克隆及分子特征

本实验首次从绵羊肝脏组织克隆到了补体C3d的基因并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列以及蛋白结构进行了分析。绵羊补体C3d基因的编码区含有909个核苷酸,编码303个氨基酸残基,绵羊与人、牛、山羊、野猪、金仓鼠、小鼠、褐鼠、大袋鼠、兔和原鸡推导出的氨基酸序列的一致性分别为80.4% ,94.7% ,96.9% ,82.8% ,81.1% ,80.6% ,80.2%,71.0% ,75.2%和60.3%。高等动物中,绵羊与原鸡的一致性最低为60.3%,而与其他动物之间的一致性则较高为71.0%-96.9%。通过生物学软件分析发现绵羊C3d蛋白有2个蛋白激酶C磷酸化位点,1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,1个酪氨酸激酶磷酸化位点,1个十四(烷)酰化位点。绵羊C3d二级结构中螺旋和转角交替出现,其中α-螺旋占55.12%、β-折叠为2.31%,转角区域为42.57%,这样的结构有利于其桶状结构的形成。通过ESyPred3D同源建模预测可知绵羊C3d三级结构与人C3d一样也形成由核心和外层构成的桶状分子结构。本实验不仅为C3d在家畜上的免疫学基础研究提供实验依据,而且为构建高免疫原性的基因疫苗新技术奠定基础。     

山羊雌激素受体(ESR)基因部分外显子多态性分析

雌激素受体(estrogen receptor,ESR)与雌激素专一性地结合,并通过与雌激素的相互作用来调节生殖机能相关基因的表达,在动物繁殖中起着重要作用。研究采用PCR-SSCP和测序方法分析ESR基因外显子1、4在部分山羊(Capra hircus)品种中的单核苷酸多态性,并研究该基因对山羊繁殖力的影响。结果表明：ESR基因外显子1、4在所检测的济宁青山羊、波尔山羊、安哥拉山羊和内蒙古绒山羊中均不存在多态性;山羊扩增片段核苷酸和氨基酸序列与人、牛、猪、马、绵羊、大鼠、小鼠和鸡8个物种的同源性分别为51.3%～97.3%和64.5%～98.3%;山羊ESR基因氨基酸序列存在2处特有突变,分别是外显子1第81位插入一个脯氨酸(P)和外显子4第4位由天冬氨酸突变为天冬酰胺(D4N)。哺乳动物ESR基因外显子1、4序列保守性强,该区域可能不是影响山羊高繁殖力的功能结构域。     

捻转血矛线虫雌、雄成虫galectin基因的克隆、鉴定及序列分析

根据GenBank中发表的捻转血矛线虫(Haemonchus contortus)雌、雄混合虫体的半乳糖结合凝集素(galectin)基因序列设计1对引物，分别以山羊捻转血矛线虫雌、雄成虫的总RNA为模板，采用RT-PCR技术，均扩增出约880bp的产物。将其分别克隆入pMD18-T载体，经双酶切鉴定、PCR鉴定及DNA序列测定，表明扩增片段为捻转血矛线虫galectin cDNA。经核苷酸序列、氨基酸序列和抗原性比较分析发现，雌、雄成虫的galectin基因存在一定差异，在开放阅读框内二者有3个核苷酸的差异，2个氨基酸的差异。与已发表的其它galectin相比，雌、雄成虫的galectin与Hco-ga1-3b的同源性最高。二级结构及蛋白质特性预测分析发现，雌、雄成虫的galectin均具有α螺旋、β折叠和β转角，雌虫的galectin蛋白比雄虫的分别多出一个α螺旋和β折叠区。二者的亲水性存在一定差异，但抗原性几乎无差异，且抗原表位比较集中。如同其它galectin一样，在雌、雄成虫的galectin蛋白的N末端不存在信号肽序列。     

鸭MHCⅠ轻链cDNA克隆及其蛋白的二级结构分析

为了阐明鸭主要组织相容性复合体Ⅰ(MHCⅠ)的结构并推进其功能研究,采用Full RACE PCR法从鸭淋巴细胞cDNA文库中克隆了鸭MHCⅠ轻链(Anpl-β2m)cDNA,GenBank登陆号为AB246408。随后,采用pMAL-p2X/E.coliTB1原核表达系对Anpl-β2m成熟肽基因进行了可溶性表达,表达的融合蛋白命名为MBP-β2m。融合蛋白经过Amylose树脂亲和层析纯化、Western blot分析和蛋白酶切割后,用圆二色谱测定了其二级结构,并同源模建了Anpl-β2m蛋白的三级结构(3D)。cDNA克隆结果显示Anpl-β2m cDNA长792bp,包含18bp 5'端和414bp 3'端非翻译区。其ORF为119个氨基酸(aa),包含20aa信号肽和99aa成熟肽。成熟肽序列的第25位和80位为半胱氨酸(C),第80位半胱氨酸附近的“YTCRVDH”序列与免疫球蛋白超基因家族的特征基序“YxCxVxH”相符。氨基酸序列与鸡、鱼、蛙、人和鼠等的β2m基因比较,同源性30.3%~65.9%之间。圆二色谱测定结果显示Anpl-β2m蛋白呈典型的β折叠结构,α螺旋、β折叠、转角和随机卷曲含量分别为0、50、23和26。同源模建显示Anpl-β2m蛋白三级结构(3D)与人和小鼠β2m3D结构类似,由7个β片层组成,不含α螺旋。     

of Goat Follicle-stimulating Hormone Receptor (FSHR) Gene

利用PCR-SSCP技术检测山羊(Capra hircus)包括西农萨能奶山羊、关中奶山羊、陕南白山羊、安哥拉山羊和波尔山羊173个个体FSHR基因第10外显子的单核苷酸多态性 (SNP)。结果未发现SNP位点。测序后获得山羊FSHR基因第10外显子的核苷酸序列， 并在NCBI数据库中获得GenBank登录No.DQ069909和DQ069910。通过DNA序列分析发现， FSHR基因第10外显子第120位碱基不存在C→T的转换，也不存在颠换等其它遗传变化。山羊、绵羊 (Ovisaries L.) 和普通牛( Bos taurus) FSHR基因第10外显子序列同源性比较和聚类分析结果表明，山羊、普通牛和绵羊该部分序列的相似性最高为99.3%；在物种间比较中，绵羊和普通牛纯合子该基因外显子序列的不相似性最高为3.4%；据FSHR基因外显子序列构建的分子系统树结果显示，山羊、绵羊和普通牛物种内的个体各自聚为一类；山羊和绵羊先聚为一类，然后再与普通牛聚为一类。提示FSHR基因第10外显子的核苷酸序列适合于物种间的动物分子树的构建。     

易变山羊草中抗虫相关基因cDNA部分片段的克隆及序列分析

易变山羊草是小麦近缘种植物，对禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)、根结线虫(Meloidogyne naasi)都具有很高的抗性。本实验根据小麦另一近缘种植物节节麦的抗虫基因Cre3保守区核苷酸序列设计合成正向引物，通过cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends，RACE)从易变山羊草的RNA中扩增出抗虫相关基因部分cDNA片段。     

加州鲈卵泡抑素cDNA的克隆、分析和原核表达

卵泡抑素是TGF-β超家族中一些成员的抑制蛋白，具有促肌肉生长的作用。采用RT-PCR和RACE技术从加州鲈成鱼卵巢总RNA中扩增得到卵泡抑素cDNA，序列分析结果表明，加州鲈卵泡抑素cDNA全长1444bp，包括开放阅读框966bp，5¢非编码区82bp，3¢非编码区359bp。该基因编码321个氨基酸，其中信号肽31个氨基酸，成熟肽290个氨基酸，成熟蛋白由四个功能区组成，分别为：N-domain、Domain Ⅰ、Domain Ⅱ和Domain Ⅲ，其中N-domain具有与TGF-β超家族中一些成员特异性结合的结构，可抑制这些蛋白发挥作用。将加州鲈卵泡抑素氨基酸序列与红鳍东方鲀、草鱼、斑马鱼、大西洋鲑和斑点叉尾鮰比较，同源性分别为97％、89％、88％、88％和70％，其中N-domain氨基酸序列的保守性更高一些，与红鳍东方鲀、草鱼、斑马鱼、大西洋鲑、斑点叉尾鮰、非洲爪蟾、人、猪、大鼠、鸡的相比较，同源性为75%～100％。为获得重组卵泡抑素蛋白，将成熟肽cDNA插入表达载体pET-32a(+)，转化大肠杆菌，IPTG诱导表达，SDS-PAGE检测，结果检测到一分子量约52kD的特异蛋白带，与预期大小一致，Western blot检测到表达产物表明成功获得了卵泡抑素的融合蛋白。加州鲈卵泡抑素cDNA序列和重组蛋白的获得为进一步研究鱼类卵泡抑素的促肌肉生长奠定了基础。     

广西巴马小型猪肥胖基因（leptin）成熟肽序列的cDNA克隆、序列分析

以广西巴马小型猪的脂肪组织总RNA为模板,通过RT-PCR扩增出巴马小型猪的leptin基因成熟肽序列,经纯化回收后连接到pMD18-T载体上,经鉴定后测序。研究结果表明,本试验克隆到leptin基因成熟肽cDNA序列,其长度为441bp,与GenBank中报道的猪leptin成熟肽cDNA序列同源性高达99．06％,与奶牛、家鼠、马等物种的成熟肽cDNA序列间同源性可达到84．5％以上,证明leptin基因具有较高的保守性。同时发现,与普通猪相比,巴马小型猪leptin基因成熟肽cDNA序列有四处存在碱基突变,均为元义突变。     

猪粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子cDNA的克隆与序列分析

根据GenBank中猪粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(porcine granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)cDNA序列，设计1对引物。应用RT-PCR，分别从经过植物血凝素-P(PHA-P)或刀豆蛋白A(ConA)诱导的猪外周血单核细胞总RNA中扩增得到了猪GM-CSF cDNA，将其与pGEM-T Easy载体连接，经转化、筛选阳性克隆，进行了核酸序列测定。对核苷酸序列和推导的氨基酸序列分析表明，猪GM-CSF前体蛋白编码区由435bp组成，编码144个氨基酸，其中N端信号肽有18个氨基酸。在第44、47和54位氨基酸处有3个糖基化位点。与人、牛、羊、小鼠的GM-CSF核苷酸序列的相似性分别为82％、85％、88％和86％，氨基酸序列相似性分别为72％、73％、73％和57％。与人、牛、羊GM-CSF的亲水性和疏水性氨基酸的分布保守性很高，而与小鼠的差异较大。     

山羊FSHR基因第10外显子的PCR-SSCP检测及其序列分析

利用PCR-SSCP技术检测山羊(Caprahircus)包括西农萨能奶山羊、关中奶山羊、陕南白山羊、安哥拉山羊和波尔山羊173个个体FSHR基因第10外显子的单核苷酸多态性(SNP)。结果未发现SNP位点。测序后获得山羊FSHR基因第10外显子的核苷酸序列,并在NCBI数据库中获得GenBank登录No.DQ069909和DQ069910。通过DNA序列分析发现,FSHR基因第10外显子第120位碱基不存在C→T的转换,也不存在颠换等其它遗传变化。山羊、绵羊(OvisariesL.)和普通牛(Bostaurus)FSHR基因第10外显子序列同源性比较和聚类分析结果表明,山羊、普通牛和绵羊该部分序列的相似性最高为99.3%;在物种间比较中,绵羊和普通牛纯合子该基因外显子序列的不相似性最高为3.4%;据FSHR基因外显子序列构建的分子系统树结果显示,山羊、绵羊和普通牛物种内的个体各自聚为一类;山羊和绵羊先聚为一类,然后再与普通牛聚为一类。提示FSHR基因第10外显子的核苷酸序列适合于物种间的动物分子树的构建。     

猪CD8α全长cDNA克隆与序列分析

应用RT-PCR和RACE技术从猪胸腺细胞总RNA中扩增克隆了猪CD8α的全长cDNA基因。序列分析结果表明，CD8α全长cDNA序列为2179nt（GenBank收录号AY517855）。711nt的开放阅读框编码236个氨基酸残基的猪CD8α前体蛋白（含1个N-糖基化位点）推导氨基酸序列分析显示，存猪CD8α分子的胞外区，7个保守性Cys残基（Cys^46、Cys^57、Cys^118、Cys^167、Cys^216、Cys^218和Cys^182）与猪CD8α分了胞外区免疫球蛋白样结构以及αβ异源二聚体或αα同源二聚体的形成有关。在猪CD8α分子胞浆区，存存与CTL活化信号转导相关的Src家族蛋白酪氨酸激酶p56^kk识别基序CKCP。氨基酸序列比较结果表明，猪与人、牛、鼠、狗和猫CD8α蛋h的氯基酸同源性分别为55．7％、57．6％、35．6％、56．8％和56．4％。     

团头鲂和广东鲂生长激素cDAN的分子克隆和序列分析

从团头鲂（Megalobrama amblycephala）和广东鲂（Megalobrama hoffmanni）的脑垂体组织提取总RNA,采用3′－RACE－PCR的方法,从中扩增出编码两种鲂生长激素（growth hormone,GH）成熟肽的cDNA序列,克隆到pGEM-T Easy Vector载体上。克隆的团头鲂和广东鲂GHcDNA均包括编码188个氨基酸残基的GH成熟肽序列和3′端的非翻译区,但不含信号肽序列和5′端非编码区。序列分析结果表明,团头鲂和广东鲂GH的碱基序列和推测的氨基酸序列的同源性分别为99％和100％。