九香虫溶菌酶基因CcLys的克隆与特征分析

九香虫Coridius chinensis是我国一种重要的药食两用昆虫,溶菌酶是一种具有抗菌作用的糖苷水解酶。该研究从九香虫中克隆了一种溶菌酶基因CcLys,其cDNA长883 bp,包含一个669 bp的开放阅读框,编码222个氨基酸。九香虫溶菌酶CcLys的N-端包含一段由18个氨基酸组成的信号肽,成熟CcLys形成7个α-螺旋,8个β-折叠片的三维结构。同源性和聚类分析显示CcLys与茶翅蝽Halyomorpha halys溶菌酶的亲缘关系最近。基因表达谱分析表明,CcLys在九香虫的整个发育阶段都有表达,在3龄若虫中表达水平最高;该基因在所检测的成虫组织中都有表达,在脂肪体中表达水平最高。成虫被细菌诱导后,CcLys的表达水平在12 h达到峰值。该研究为进一步明确CcLys基因的功能及开发新型抗菌药物奠定基础。     

九香虫溶菌酶CcLys2的基因克隆与生物信息学分析

九香虫Coridius chinensis是一种药食两用的资源昆虫,溶菌酶是一种能水解细菌中黏多糖的胞壁质酶。本研究克隆了一种九香虫溶菌酶基因CcLys2,其cDNA长1096 bp,包含一个长672 bp的开放阅读框,编码223个氨基酸(aa)。九香虫溶菌酶蛋白CcLys2的N端包含一段由13 aa组成的信号肽,成熟CcLys2是一种分子量为23.34 kDa的分泌型亲水蛋白。成熟CcLys2形成7个α-螺旋和2个β-折叠片的三维分子结构,并由4个二硫键稳定其构象。同源性和聚类分析表明,CcLys2与来自斯氏珀蝽Plautia stali的C-型溶菌酶的亲缘关系最近。生物信息学分析结显示,CcLys2很可能属于具有消化作用的C-型溶菌酶。本研究为今后进一步阐明CcLys2基因的功能及开发新型抗菌药物奠定基础。     

贵州香猪IGF 1基因的克隆及组织分布

应用RT-PCR技术从香猪肝脏克隆到胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)基因,共612bp,包含完整的开放读码框,与已知猪种的核苷酸相似性为99%~100%,编码的153个氨基酸包括信号肽、前体肽、B、C、A、D、E区,成熟肽仅由B到D区组成(70aa).香猪IGF-1的氨基酸序列与长白猪完全一样,与淞辽黑猪相差一个氨基酸(E区);与人、犬、牛、马等的差异主要集中在信号肽、前体肽和E区,成熟肽完全相同;与小鼠的差异最大,成熟肽区有4个氨基酸不同,其他区域还有11个氨基酸不同.对香猪IGF-1成熟肽的三维结构分析结果显示,蛋白有3个α-螺旋,3对二硫键分别联系α-螺旋的N端和C端.对香猪IGF-1基因的组织分布研究结果显示,IGF-1基因在肝脏、脾、脂肪、软骨、肌肉、子宫组织中均有表达,其中肝脏的表达量最高;脊髓、肺中未检测到表达,提示IGF-1的旁分泌作用具有组织特异性.     

大菱鲆hepcidin抗菌肽基因的克隆及在大肠杆菌中的高效表达

通过同源克隆结合RACE的方法从大菱鲆(Scophthal mus maximus)肝脏中克隆了大菱鲆hepcidin抗菌肽基因全长cDNA(GenBank accession number AY994074)。大菱鲆hepcidin基因cDNA全长778bp,包含有1个273bp的开放阅读框,编码1个长90氨基酸的前体肽。将大菱鲆hepcidin抗菌肽基因的成熟肽序列重组至原核表达载体pGEX-4T-1中,用IPTG诱导后,SDS-PAGE电泳显示在29ku处有特异性蛋白条带出现,表达的融合蛋白主要以包涵体形式存在,融合蛋白约占总蛋白的26%。Western-blotting分析发现表达的融合蛋白可以特异性地与GST抗体相识别。这些结果表明大菱鲆hepcidin抗菌肽基因成功实现了原核表达。     

藏猪β-防御素2基因克隆及原核表达载体的构建

为了构建藏猪β-防御素2(pBD-2)成熟肽原核表达载体,从藏猪肝组织中提取总RNA,通过RT-PCR获取pBD-2目的基因,并与pMD19-T载体连接构建重组质粒,命名为pMD19T-pBD-2;以pMD19T-pBD-2质粒为模板,克隆pBD-2成熟肽c DNA序列并构建成熟肽p ET-32a-pBD-2表达质粒。结果显示,藏猪pBD-2基因全长为298bp,与野猪和家猪的pBD-2基因同源性分别达100.0%和98.9%;藏猪pBD-2基因具有1个完整的开放阅读框,编码69个氨基酸组成的多肽,包含21个氨基酸残基的信号肽、11个氨基酸残基的前导肽和37个氨基酸残基的成熟肽;编码的pBD-2成熟肽稳定性较好,分子量4 085.78,等电点8.89,具有6个半胱氨酸(Cys)残基,7个带正电荷和2个带负电荷的氨基酸残基,为亲脂性和亲水性多肽;从pMD19T-pBD-2质粒中亚克隆得到长度为114 bp藏猪pBD-2成熟肽c DNA序列,菌落PCR、酶切和测序鉴定证明成功构建了成熟肽pET-32a-pBD-2原核表达质粒。     

野生茄托鲁巴姆蛋白酶抑制剂基因StPI1的克隆与特征分析

以野生茄托鲁巴姆为材料,在利用SSH文库获得基因片段的基础上,采用RACE方法克隆了1个蛋白酶抑制剂Ⅱ型基因的全长cDNA序列,命名为StPI1。StPI1 cDNA序列全长790bp,含有29bp的5′-UTR和201bp的3′-UTR,编码包含202个氨基酸的前体蛋白。StPI1前体蛋白N末端1~27位为信号肽,成熟蛋白含有3个保守的蛋白酶抑制剂Ⅱ结构域。预测StPI1蛋白含有1个磷酸化位点、1个糖基化位点和3个N端酰基化位点。表达模式分析表明,在黄萎病菌侵染后,StPI1在托鲁巴姆根中呈上调表达。     

纳豆芽胞杆菌KX株纳豆激酶基因的克隆及序列分析

设计引物进行PCR反应,从纳豆芽孢杆菌基因组DNA中扩增和克隆纳豆激酶基因.序列分析表明,所克隆的纳豆激酶基因序列全长1 473 bp,其中阅读框架1 143 bp,阅读框架以GTG为起始密码子,编码包括信号肽、前导肽、成熟肽在内的381个氨基酸;表达产物为前纳豆激酶原,其中N端29个氨基酸组成信号肽,随后的77个氨基酸组成前导肽,最后的275个氨基酸组成成熟肽.     

黄鳝Ⅲ型Hepcidin基因cDNA克隆及序列分析

以黄鳝为材料,提取肝脏总RNA,经RT-PCR扩增出Hepcidin基因cDNA的开放阅读框(ORF)及3′端非编码区序列(GenBank序列号FJ436807),序列分析表明,黄鳝Hepcidin含有一个273 bp的ORF,编码90个氨基酸残基,有信号肽(24个残基)、前体肽(40个残基)和成熟肽(26个残基)。在前肽部分具有前肽转化酶典型的RX(K/R)R基元。同源性比对表明,黄鳝Hepcidin与其他鱼类的同源性在40%以上,是Hepcidin抗菌肽家族的新成员。     

草鱼hepcidin基因cDNA克隆、序列分析与表达

运用RT-PCR和快速扩增cDNA末端(rapid amplication ofcDNA Ends,RACE)技术获得草鱼(Ctenopharyngodon idellus)hepcidin基因全长cDNA,为774 bp,包括ORF 282 bp、5’UTR 117 bp和3’UTR 383 bp,3’UTR存在1个多聚腺苷酸加尾信号(AATAAA)和1个mRNA不稳定基序(ATTTA)。推定编码93个氨基酸,与其它鱼类hepcidin的序列同一性为27.9%～51.6%;SignalP 4.0软件预测信号肽位于1～24位。在邻接(neighbor-joining,NJ)法构建的系统进化树中,草鱼hepcidin前体肽和其他已报导的鱼类hepcidin前体肽聚为一枝。实时定量PCR(quantitative real-time polymerasechain reaction,qPCR)检测结果显示hepcidin基因mRNA主要表达于肝脏、脾脏、头肾和眼等组织;柱状黄杆菌注射后4～48 h,hepcidin基因在肝脏、脾脏和头肾中表达均显著上调。研究亮点:克隆到草鱼抗菌肽hepcidin一个新基因的全长cDNA,阐明了其所编码的hepcidin与其它脊椎动物hepcidin具有类似的结构与功能;证明其广泛分布于各组织中,参与了对细菌的免疫应答,是固有免疫的重要组成部分。     

绵羊miR-1基因前体序列的多态性分析

为了检测不同产肉性能的绵羊群体中miR-1基因前体序列的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP),并与绵羊骨骼肌发育进行相关性分析,采用不对称聚合酶链式反应-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术对萨福克羊和湖羊2种产肉性能不同绵羊的miR-1基因前体序列进行SNP检测,并预测该SNP位点对miR-1前体序列二级结构稳定性所造成的影响。结果表明,在绵羊miR-1基因前体成熟序列的下游115 bp处检测到1个A→G突变,并且该SNP位点与绵羊的产肉性能有一定的相关性;由国外引进的优良肉羊品种萨福克羊,GG基因型为其优势基因型,G等位基因频率为0. 76;通过miR-1基因前体序列二级结构预测发现,该SNP位点能够使其发生变化,使ΔG降低1. 5 kJ/mol。综上所述,绵羊miR-1基因前体序列的SNP位点可能对miR-1前体的加工成熟产生重要影响,最终影响绵羊的产肉性能。     

翘嘴鲌生长激素(GH)基因与侧翼区的克隆及分析

采用保守引物进行PCR成功扩增了编码翘嘴鲌生长激素的基因,该基因全长5 966 bp,其中转录单元长1 648 bp,由5个外显子和4个内含子组成。5'端和3'端侧翼序列长度分别为2 282 bp和2 036 bp,分别包含(AAT)8和(TTC)5T(TAA)8的微卫星序列。上游区域包含TATA框,还有一些重要的转录因子结合位点,如Pit-1、Pit-1a、CREB、AP1、GR、HNF-3、HNF-3B等转录因子。翘嘴鲌的5个外显子长度分别为64、140、117、162和255 bp。推测的阅读框为603 bp,编码由22个氨基酸的信号肽和178个氨基酸成熟肽组成的多肽。在这个多肽中发现了5个保守的半胱氨酸残基(Cys~(71)、Cys~(135)、Cys~(173)、Cys~(190)和Cys~(198))和2个可能的N-糖基化位点(145th和197th)。翘嘴鲌GH氨基酸序列与团头鲂完全相同,与草鱼只有一个氨基酸残基的差异,构建的鱼类进化树符合基本分类地位。翘嘴鲌生长激素基因4个内含子长度分别为229、103、565和103 bp。相对外显子来说,种间内含子变异较大,其中第三内含子变异最大。该结果为进一步研究翘嘴鲌GH基因的表达、功能及其转录调控特征奠定了分子基础。     

抗菌肽Protegrin-1基因的PCR扩增和克隆及序列分析

从杜长嘉猪的骨髓中提取基因组RNA,用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增抗菌肽Protegrin-1(PPG-1)基因,获得一条565 bp的片断,以pGEM-T Easy vector为载体,将该基因片断克隆到大肠杆菌中.从筛选到的阳性克隆中分离出Protegrin-1基因,测定其序列,并由此推导出氨基酸序列.结果表明:①该片断长565 bp,为Protegrin-1基因cDNA的部分序列,序列同源性比较表明,该基因序列与GeneBank登录的Protegrin-1基因序列具有较高的同源性,达到98.8%.②根据所测序列推导其成熟肽由18个氨基酸残基组成,其氨基酸序列与GeneBank登录的Protegrin-1的成熟肽序列完全一致.     

马铃薯衰老相关基因的电子克隆与生物信息学分析

利用电子克隆获得马铃薯衰老相关基因(StSAG)的cDNA序列,并对其进行生物信息学分析.结果表明,马铃薯衰老相关基因的cDNA序列全长1 062 bp,包含一个561 bp的开放阅读框,编码186个氨基酸;StSAG的等电点为7.20,为亲水叶绿体蛋白,无信号肽,有12个磷酸化位点,在N末端有一个较短的伸展肽段.StSAG与茄科植物烟草亲缘关系最近.     

黄沙鳖β-防御素基因克隆及其表达分析

[目的]明确β-防御素在黄沙鳖先天免疫中的潜在作用,为开展黄沙鳖绿色病害防治及促进其养殖业健康发展打下基础.[方法]运用RACE克隆黄沙鳖β-防御素基因(Hs-BD1)cDNA序列,采用SignalP-5.0、PredictProtein、PSIPRED、Robetta和Clustal X等在线软件进行生物信息学分析,并通过实时荧光定量PCR检测Hs-BD1基因在黄沙鳖不同组织中的表达特征及细菌感染前后的表达变化.[结果]Hs-BD1基因cDNA序列全长493 bp,包括72 bp的5'非编码区(5'-UTR)、201 bp的开放阅读框(ORF)及220 bp的3'非编码区(3'-UTR).Hs-BD1基因编码66个氨基酸残基,包括22个氨基酸残基组成的信号肽区、3个氨基酸残基组成的前肽区和41个氨基酸组成的成熟肽区.其中,成熟肽区具有6个保守的半胱氨酸残基(31Cys、58Cys、38Cys、52Cys、42Cys和59Cys)及位于C1和C2间的甘氨酸残基(Gly),即Hs-BD1基因属于β-防御素家族.Hs-BD1氨基酸序列与中华鳖β-防御素16的相似性最高(93.9%),基于β-防御素序列相似性构建的系统发育进化树也显示黄沙鳖与中华鳖和西部锦龟聚为一支,其亲缘关系相对较近.6个保守的半胱氨酸残基分别以C1-C5、C2-C4和C3-C6的连接方式形成3个二硫键;Hs-BD1成熟蛋白三级结构是由α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲组成.Hs-BD1基因在黄沙鳖肝脏、脾脏、肺脏和肾脏中的相对表达量较高,在心脏、肠道、肌肉、脑组织和表皮中的相对表达量均较低;以温和气单胞菌攻毒后,Hs-BD1基因在黄沙鳖脾脏中的相对表达量呈上升—下降—上升—下降的变化趋势,在攻毒后第3和36 h共出现2个表达峰值,对应的相对表达量分别是攻毒前(0 h)的20.8和10.6倍,差异均极显著(P<0.01).[结论]Hs-BD1基因在黄沙鳖的多个组织中均有表达,尤其在肝脏、脾脏、肺脏和肾脏中的相对表达量较高,且可被温和气单胞菌感染诱导表达,说明Hs-BD1基因在黄沙鳖抵抗病原感染的过程中发挥调控作用.     

橡胶树捕光叶绿素a/b结合蛋白基因CAB2的克隆与分析

基于电子克隆结果,采用RT-PCR技术从橡胶树的叶片中分离到1条858 bp的cDNA。结果表明:该序列含有1个798 bp的开放读码框,将基因命名为HbCAB2;HbCAB2预测编码265个氨基酸,其中包含35个残基的叶绿体信号肽,成熟蛋白的理论分子量为24.66 kDa、等电点为4.99;前体蛋白含有1个保守的捕光叶绿素a/b结合蛋白结构域(Chloroa_b-bind,PF00504),包含3个跨膜螺旋和2个短螺旋、1个三聚化基序以及多个叶绿素和类胡萝卜素结合位点,可归为LHCB1亚类;HbCAB2与HbCAB1属于反式串联重复,两者在蛋白水平的序列相似性高达97.0%。表达分析显示,HbCAB2倾向于在叶片和雌花中表达,且其表达水平随着叶片的成熟而逐渐增加,但在衰老叶片中显著下调。此外,基因的表达还受病原侵染、干旱和低温胁迫抑制。     

水貂生长激素cDNA的克隆与序列分析

从水貂脑垂体中分离提取总RNA，经过RT—PCR分别扩增出水貂生长激素前体肽和成熟肽cDNA。PCR产物经凝胶回收纯化，克隆到栽体pGEM—T，然后转化感受态细胞DH5α。在含X—gal、IPTG的LB(Amp^ )平板上筛选阳性克隆，提取质粒作限制性酶切鉴定后，对目的片段进行测序。结果表明，RT—PCR扩增出的2个cDNA片段碱基数分别为713bp和780bp，用DNAsis2．5软件进行分析表明，此扩增序列与GenBank中发表的水貂生长激素cDNA100％相同。前体肽编码区由651bp组成，编码216个氨基酸，包括长度为29个氨基酸的信号肽；成熟肽的开放阅读框全长564bp，编码187个氨基酸，分子量约为21kDa。通过Blast比对，分析了与人、马、牛、猪、山羊、绵羊、猫、狗、大鼠和小鼠生长激素核苷酸序列的同源性。     

转cry1Ab/cry1Ac基因水稻TT51-1中外源基因多重PCR检测方法

针对转cry1Ab/cry1Ac基因抗虫水稻(Oryza sativa L.)TT51-1及其回交后代中外源基因的检测建立了一种三引物多重PCR检测方法。结果表明,三引物PCR体系可以准确区分cry1Ab/cry1Ac基因纯合、杂合和阴性三种基因型,纯合体中只扩增出一条298 bp片段,阴性材料中只扩增出一条787 bp片段,杂合体中同时扩增出298 bp片段和787 bp片段。该体系的建立为利用TT51-1进行抗螟虫水稻分子育种提供了一个简便有效的基因鉴定技术。     

草莓叶片中5种新microRNA的RT-PCR鉴定及靶基因分析

micro RNA(miRNA)是来自真核生物自身基因组的非编码小分子RNA,在转录后水平上负调控基因表达,在植物的生长发育和胁迫应答等方面起重要作用。以栽培草莓艳丽为试材,利用RT-PCR技术克隆草莓叶片中5种新miRNA的前体及靶基因,分析靶基因的结构特征与功能,结果表明:草莓mi R-6,mi R-12,mi R-13,mi R-14,mi R-29的前体长度分别为513 bp,309 bp,464bp,334 bp和343 bp,均能形成典型的茎环结构,其中mi R-12、mi R-13的成熟miRNA序列在茎环3'端臂上,mi R-6、mi R-14、mi R-29成熟miRNA序列在茎环的5'端臂上。mi R-14与mi R-29的靶基因分别为854bp和690bp,与森林草莓基因组对应序列一致性为98.72%和99.42%,其中mi R-29靶基因是GRP基因,编码143个氨基酸,推测mi R-29靶基因在草莓植株的胁迫响应中有重要调控作用。本研究丰富了草莓miRNA的研究,为揭示草莓miRNA的生物学功能奠定基础。     

黄鳝抗菌肽hepcidin基因cDNA的克隆及表达分析

根据已知鱼类抗菌肽hepcidin的同源性设计简并引物,利用同源克隆结合RACE法从黄鳝(Monopterus albus)肝脏中扩增得到了黄鳝hepcidin基因全长cDNA序列(GenBank accession number FJ436808).结果表明,黄鳝hepcidin基因cDNA全长712 bp,5′端非翻译区有133 bp,3′端非翻译区有306 bp,包含1个273 bp的开放阅读框,编码1个长90氨基酸的前体肽.同源性分析表明,黄鳝hepcidin推测的氨基酸序列与其他鱼类报道的hepcidin具有较高的同源性,并具有8个半胱氨酸这一典型特征,是hepcidin家族的1个新成员.采用半定量PCR法对该基因在健康成体不同组织的转录本和脂多糖(LPS)对该基因表达的影响进行了分析.结果发现,该基因在肝脏中表达量最高,其次是肾脏,在心脏、皮肤、脑、血液、小肠、脾脏和胃中的表达量较低,而在肌肉中没有检测到该基因的转录本;LPS注射24 h后,各组织的hepcidin基因表达量都有明显升高.     

猪CRHR1、CRHR2基因的全长编码序列的克隆及分析

应激时,下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴兴奋,促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)分泌增加.CRH在应激时对HPA轴调节具有重要作用,而CRH是与促肾上腺皮质激素释放激素受体(CRHR)相互结合发挥其作用的.本文以猪为研究对象,利用同源克隆与电子克隆相结合的方法首次从猪脑组织中克隆得到CRHR1、CRHR2基因的全长编码序列(CDS).CRHR1基因包含一个长为1 248 bp的开放阅读框,编码415个氨基酸.CRHR2基因包含一个长为1 236 bp的开放阅读框,编码411个氨基酸.结合已有的数据库对这两个基因的序列进行分析.发现了6个单核苷酸多态性(SNP)位点.