斑节对虾UBE2H基因克隆及其表达

【目的】克隆斑节对虾(Penaeusmonodon)泛素结合酶E2 H基因(UBE2H),了解其组织特异性表达情况,为揭示UBE2H在斑节对虾卵巢发育过程的作用提供依据。【方法】PCR扩增斑节对虾UBE2H基因的开放阅读框,利用实时荧光定量PCR检测UBE2H基因在斑节对虾各组织及不同发育期斑节对虾肝胰腺和卵巢中的表达情况;并构建pET32a-UBE2H原核表达重组质粒,进行诱导表达及蛋白纯化。【结果】克隆获得的斑节对虾UBE2H基因全长1010 bp (GenBank登录号KU870456),其中,5'非编码区77 bp,3'非编码区378 bp,开放阅读框555 bp(编码184个氨基酸)。斑节对虾UBE2H蛋白等电点(pI)4.88,分子量20.85 kD。斑节对虾UBE2H氨基酸序列与其他物种相似度很高,为78.00%~83.00%。实时荧光定量PCR检测结果显示,UBE2H基因在斑节对虾淋巴组织中表达量最高,其次为鳃;在斑节对虾不同卵巢发育期肝胰腺和卵巢中的表达量均呈先上升后下降的变化趋势,但其峰值出现时间存在差异,肝胰腺的最高表达量出现在卵巢III期,卵巢的最高表达量出现在卵巢II期。经原核表达获得的斑节对虾UBE2H融合蛋白约39.00 kD,纯化后的蛋白浓度为2.92μg/μL。【结论】斑节对虾UBE2H参与了其卵母细胞发育和肝胰腺中卵黄蛋白的转运过程,与斑节对虾的卵巢发育密切相关。     

口蹄疫病毒G-01株基因组编码区的序列分析

参考GenBank中注册的O型口蹄疫病毒(FMDV)全基因序列,分段设计了9对引物,应用RT-PCR方法对G-01株的基因组编码区序列进行了克隆和序列测定,获得了该毒株基因组编码区的核苷酸序列(6 966 bp)并推导出其编码的氨基酸序列(2 322 aa).将获得的G-01株基因组编码区的核苷酸序列与参考的14株FMDV基因序列进行比较,结果表明,本毒株的3A蛋白的92～101位缺失10 aa,VP1基因的133～160位的关键位点没有变化,该毒株与以HKN/2002株为代表的7株O型毒株的同源性较高,与HKN/2002株遗传关系最近,而与另外7株O型毒株同源性较低,其遗传关系也较远.由此推断G-01与HKN/2002株属于遗传关系较近的毒株,这2株病毒有着相同的进化起源.     

鸡传染性支气管炎病毒澳大利亚T株部分基因序列的克隆与分析

澳大利亚T株（IBV-T）是鸡肾型传染性支气管炎病毒（IBV）主要代表毒株之一.目前,在相关生物数据库中IBV-基因序列极少.实验通过对GenBank中已有IBV基因序列比较,在IBV编码蛋白S、N、M和RdRp基因的高度同源区设计了四对引物,并通过反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）获得特异性扩增产物.克隆测序结果证明扩增产物确为IBV相应基因片段.所获序列同IBV其它类型相关基因序列比较结果显示,编码蛋白S、N、M和RdRp基因的同源性分别为80.51%～87.22%%,85.83%～91.25%,89.63%～91.01%和85.97%～92.37%.实验丰富了生物数据库中IBV-T基因序列.所设计的引物表现很好的扩增效率和特异性,对于IBV其它毒株的检测和鉴定有一定的借鉴作用.     

红鳍东方鲀IL-2基因克隆及序列分析

鱼白细胞介素-2是近年来新发现的一类细胞因子.根据Bird等发表的河豚IL-2基因序列设计一对特异性引物,通过RT-PCR方法扩增和克隆了红鳍东方鲀(Fugu rubripes)白介素-2的核苷酸序列.该cDNA序列由490nt组成,编码由149个氨基酸组成的前体蛋白.序列分析表明,红鳍东方鲀IL-2核苷酸序列和氨基酸序列与目前已知的其它物种IL-2的核苷酸及氨基酸的同源性分别位于34% ～44%和24% ～43%之间,N端存在长22个氨基酸的信号肽,含有形成2个链内二硫键的4个半胱氨酸.遗传进化分析表明,红鳍东方鲀IL-2在遗传进化上具有其独立性.     

红鳍东方鲀IL-2基因克隆及序列分析

鱼白细胞介素-2是近年来新发现的一类细胞因子.根据Bird等发表的河豚IL-2基因序列设计一对特异性引物,通过RT-PCR方法扩增和克隆了红鳍东方鲀(Fugu rubripes)白介素-2的核苷酸序列.该cDNA序列由490nt组成,编码由149个氨基酸组成的前体蛋白.序列分析表明,红鳍东方鲀IL-2核苷酸序列和氨基酸序列与目前已知的其它物种IL-2的核苷酸及氨基酸的同源性分别位于34% ～44%和24% ～43%之间,N端存在长22个氨基酸的信号肽,含有形成2个链内二硫键的4个半胱氨酸.遗传进化分析表明,红鳍东方鲀IL-2在遗传进化上具有其独立性.     

藏獒犬α-干扰素全基因的克隆与序列分析

根据GenBank发表的犬α-干扰素(IFN-α)基因核酸序列(AB102731),设计并合成1对引物,利用PCR技术从藏獒犬肝脏基因组DNA中扩增犬α-干扰素全基因,并进行克隆和测序.结果表明,获得了犬IFN-α全基因序列,其大小为564 bp,包含1个完整阅读框,编码187个氨基酸残基.序列比较分析发现,克隆的藏獒犬IFN-α基因序列与GenBank中5条犬IFN-α基因序列核苷酸同源性在96.8%～99.3%之间,氨基酸同源性在94.7%～98.9%之间,并无插入和缺失变异,但是存在氨基酸点变异.藏獒犬与人和其他8种动物的IFN-α基因序列分析和系统进化分析表明,IFN-α基因存在种属的差异性,亲缘关系越近,同源性越高.犬IFN-α基因的成功克隆为进一步研究藏獒犬IFN-α基因表达、生物学活性和应用奠定基础.     

芜菁花叶病毒两分离物的CP基因及HC-Pro基因的比较

芜菁花叶病毒杭州分离物(HZWT)和昆明分离物(YNQC)在7种寄主上的致病性相似.利用IC-RT-PCR对两分离物的CP和HC-Pro基因进行PCR扩增,扩增产物克隆后进行序列测定,CP基因序列长度均为864个核苷酸,编码288个氨基酸;HC-Pro基因序列长度均为1374个核苷酸,编码458个氨基酸.两分离物的CP和HC-Pro基因的核苷酸同源率分别为99.3%和94.5%,氨基酸同源率分别为100%和98.7%.HZWT和YNQC的CP基因与已报道的TuMV其他分离物的核苷酸序列同源率为89.2%～99.3%,氨基酸同源率分别为88.5%～99.7%;HC-Pro基因与TuMV其他分离物的核苷酸序列同源率分别为80.6%～97.0%,氨基酸同源率分别为95.0%～99.6%.     

美伐他汀产生菌桔青霉表观遗传调控基因RpdA的克隆及生物信息学解析

为从表现遗传调控的角度对美伐他汀产生菌桔青霉进行分子操作和遗传育种,克隆桔青霉表观遗传调控基因组蛋白去乙酰化酶基因RpdA,对多种真菌的组蛋白去乙酰化酶编码基因序列比较分析,设计简并引物,以桔青霉cDNA和DNA为模板,结合3'-race技术,克隆获取RpdA基因的全长序列,并对其蛋白结构进行生物信息学分析.研究发现:RpdA基因长2 072 bp(GenBank登录号:KC417298),含4个外显子和3个内合子,cDNA开放阅读框长为1 092 bp(GenBank登录号:KC417296),编码639个氨基酸,蛋白结构显示了较为保守的组蛋白去乙酰化酶ClassI家族结构特征.     

中介蝮蛇毒纤溶酶基因克隆及生物信息学分析

克隆中介蝮蛇(Gloydius intermedius)纤维溶解酶(Fibrinolytic enzyme,FLE)基因,分析其基因序列并对该基因的功能进行分析.从中介蝮蛇毒腺细胞中提取总RNA,通过RT-PCR法扩增纤溶酶基因,与pMD18-T载体连接进行TA克隆,再进行序列的测定并且对该序列进行分析.扩增得到完整开放读码框在内的长为777 bp的纤溶酶基因序列.成功克隆了编码中介蝮蛇纤溶酶的基因序列,推导其编码的氨基酸序列.开放读码框编码258个氨基酸,含有大量疏水氨基酸.其中,前1～19位氨基酸编码信号肽;根据同源性推测,以His65、Asp110和Ser204组成纤溶酶的活性中心并高度保守;序列内合12个Cys.两两配对结合成的6个二硫键对纤溶酶的高级构型和稳定性至关重要.成功克隆中介蝮蛇毒纤溶酶基因为进一步研究该基因的遗传特征以及为该酶在原核及真核生物中的表达研究提供依据.     

不同物种TYRP2基因完整编码区生物信息学分析

应用生物信息学和比较基因组学方法,比较分析了人、毛猩猩、绵羊、牛、猪、马、犬、斑马鱼、大熊猫、小家鼠、褐家鼠、鸭嘴兽、非洲爪蟾、原鸡、绿头鸭、斑胸草雀、黑猩猩、恒河猕猴、狨、灰短尾负鼠和兔21个物种TYRP2基因完整编码区(CDS),并对其遗传多样性、分子系统发育、编码蛋白的氨基酸序列、信号肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、二级结构等进行了预测。结果表明,从21个物种的42条基因序列检测到741个多态位点,共生成26种单倍型。物种间TYRP2基因序列编码区存在较丰富的遗传多样性,物种内该基因序列编码区则存在较强的保守性。TYRP2基因密码子有较强的偏爱性。根据核苷酸歧异度和遗传分化系数对物种的亲缘关系进行分析,结果表明,人与黑猩猩亲缘关系最近,小家鼠和褐家鼠亲缘关系最近。TYRP2基因多肽存在信号肽,有跨膜结构域,表现为疏水性,二级结构的主要组成元件为无规卷曲和α螺旋。     

海子水牛Cyt b基因序列分析

测定了18头海子水牛细胞色素b(Cyt b)基因全序列(1 140 bp)并对其进行了分析。Cyt b基因1 140个位点中,共发现10个可变位点,均为转换,其中1个位点引起氨基酸更换替代,其余可变位点均为同义替换。序列分析表明,海子水牛Cyt b基因表现出明显的碱基组成偏倚和密码子使用偏倚。研究发现,海子水牛终止密码子包括AGA和AGG两种,其中AGG为牛亚科动物Cyt b基因的终止密码子之一是国内外首次报道。18条Cyt b基因序列共定义了4种单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.527,核苷酸多样性(Pi)为0.004 63,表明海子水牛的遗传多样度较高,推测海子水牛可能存在两种甚至更多不同的母系起源。     

口蹄疫病毒3D基因的克隆及其编码蛋白的结构和功能预测

采用RT-PCR技术,对AsiaⅠ型口蹄疫病毒的3D基因进行克隆,并对其序列进行比对,同时利用Ex-pasy等生物软件对3D蛋白的二级、三级结构及生物学特性进行预测和分析.结果表明:3D蛋白在口蹄疫各血清型间高度保守,分子中含有一个糖基化位点及多个酪氨酸、苏氨酸、丝氨酸位点,并存在一个单股正链RNA病毒依赖RNA多聚酶的催化区;结构特点显示3D蛋白为口蹄疫病毒复制所需的多聚酶.     

东北狍mtDNA D-loop序列多态性分析

采用聚合酶链式反应(PCR)技术对东北狍(Capreolus capreolus)mtDNA D-loop序列进行扩增,所得PCR产物经纯化后克隆测序,得到622bp的核苷酸片段,多态位点数(S)为351,核苷酸多样性(Pi)为0．3492,平均核苷酸差异数(K)为166．238。狍的mtDNA D-loop区序列个体变异程度大,适合于群体内及群体间不同个体的遗传多样性分析。     

不同物种Mlo基因生物信息学分析

应用比较基因组学和生物信息学方法,比较了从藻类到高等植物Mlo基因的CDS序列,并对该基因的遗传多样性、氨基酸功能结构及分子系统发育进行分析.结果表明,85条基因序列共检测到57个多态位点,生成70个单倍型.物种间及物种内Mlo基因存在丰富的遗传多态性;氨基酸结构域分析发现,20个物种含有一段特定的Mlo结构域,其中低等植物的跨膜螺旋区域(1～5)明显比高等植物的跨膜螺旋区域(6～8)少;分子系统进化树结果显示,不同物种的聚类情况与植物学分类系统基本一致.本研究为进一步探索Mlo基因的生物学功能和确定该基因作为分子标记提供了基础依据.     

黄瓜细胞质型谷氨酰胺合成酶基因(GS1)的克隆及其在低氮条件下的表达

【目的】分离和克隆黄瓜谷氨酰胺合成酶GS1基因,分析其序列特征,了解其在低氮条件下的表达情况。【方法】依据黄瓜基因组数据库中Csa015274基因编码区全序列,应用引物设计软件Primer Premier 5.0设计引物,从黄瓜叶片cDNA中克隆该基因,用生物信息学方法对获得的cDNA序列及推定氨基酸序列进行分析鉴定,并用实时荧光定量PCR法研究GS1基因在不同氮素浓度下的表达变化。【结果】分离到GS1基因,GenBank登录号为JQ277263。该基因长1 071 bp,编码356个氨基酸,与甜瓜(Cucumis melo L.)GS1基因同源性高达97%。该基因编码的蛋白是1个不稳定的疏水蛋白,无跨膜结构,无信号肽,存在蛋白激酶C磷酸化位点,酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,N-十四酰化位点,酪氨酸激酶磷酸化位点等活性位点。GS1基因表达模式分析显示,在低氮条件下,该基因下调表达,随着氮素浓度的增高GS1基因的表达量增加。在高浓度的氮素水平下,该基因的表达同样受到抑制。【结论】成功从黄瓜叶片中分离克隆到GS1基因,该基因具有已知物种GS1基因的特征,可用于该基因的功能研究。     

安徽长江水系黄鳝的群体遗传结构分析

为研究安徽长江水系黄鳝(Monopterus albus)的遗传多样性和群体遗传结构,测定了其6个地理群体(当涂、无为、繁昌、贵池、怀宁和望江)共178尾个体的线粒体DNA控制区部分序列.对其长度为556～558 bp的控制区同源序列进行分析,共检测到变异位点41个(变异率7.35％),单倍型56种.平均单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.694～0.954、0.00237～0.01382.群体分化指数(Fst)和基因流(Nm)分别为0.01974～0.87529、0.07124～24.82928,分子变异分析(AMOVA)中,群体间遗传变异占61.72％,表明黄鳝群体间具有明显的遗传分化.基于单倍型或群体间遗传距离的分子系统进化树均显示,6个地理群体分为两支:当涂与繁昌群体聚为一支,其余4群体聚为另一支.     

泰山螭霖鱼线粒体COⅠ基因序列的遗传多样性分析

[目的]通过克隆泰山螭霖鱼的COⅠ基因序列,研究其与鲤科几属鱼类的进化关系,确定泰山螭霖鱼的分类地位。[方法]以泰山螭霖鱼30个个体为材料,对其线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)的部分序列进行PCR扩增和序列对比,检测泰山螭霖鱼的遗传多样性;计算泰山螭霖鱼不同单倍型与Gen Bank中鲤科5个属鱼类的遗传距离,采用聚类分析方法,构建NJ和UPGMA系统进化树。[结果]30个个体泰山螭霖鱼线粒体COⅠ基因片段长度约1 600 bp,无碱基的插入和缺失,纯化并去除引物序列后获得约1 493 bp的核苷酸序列,存在6种单倍型,共检测到6个多态位点,包括4个转化、2个颠换,其单倍型多样性(Hd)为0.460,核苷酸多样性(Pi)为0.000 78,平均核苷酸差异数(K)1.163。遗传距离和NJ和UPGMA系统进化树表明,泰山螭霖鱼与多鳞白甲鱼的COⅠ序列一致,泰山螭霖鱼所在的突吻鱼属与光唇鱼属的亲缘关系最近,与金线鲃属、倒刺鲃属、华鲮属的亲缘关系较远。[结论]该研究为其种质资源的管理与保护及遗传育种提供分子生物学依据。     

基于线粒体DNA分析青鱼养殖群体的遗传多样性

为了解安徽省养殖青鱼群体的遗传多样性变化,基于线粒体Cytb基因与D-loop区采用直接测序的方法,分析了安徽省滁州、怀远和无为3个青鱼养殖群体的遗传多样性和群体分化,并评估突变、环境选择和基因流等因素对遗传多样性的影响。结果显示:3个群体具有丰富的遗传多样性(Hd 0.5,Pi 0.05);群体间出现了高度分化(Fst 0.15),但是仍有遗传背景交叉;Cytb基因与D-loop区分别检出9个和41个变异位点;群体间基因交流明显(Nm 1);受到纯化选择作用(Ka/Ks=0～0.099)。     

铁观音茶树RING型E3泛素连接酶基因克隆及其干旱胁迫下的表达分析

以铁观音茶树为试材,对其中E3泛素连接酶基因进行克隆和生物信息学分析,并采用qPCR进行不同干旱条件下的定量表达分析。研究结果表明,该序列全长为1 138bp,开放阅读框(ORF)为810bp,编码269个氨基酸(GenBank登录号KR819177)。生物信息学分析发现该铁观音茶树E3泛素连接酶基因不含跨膜结构以及信号肽,具有多个磷酸化位点,亚细胞定位于叶绿体中。经BLAST比对,该基因编码的氨基酸序列与烟草、亚麻荠、葡萄、醉蝶花、芜菁中的E3泛素连接酶基因编码的氨基酸序列分别有51%、50%、50%、50%和49%的同源性,且相关保守功能结构域翻译的蛋白质序列具有RING-finger结构,初步确定该基因为铁观音茶树的E3泛素连接酶基因。qPCR分析结果显示在不同干旱胁迫处理下铁观音茶树的E3泛素连接酶基因的表达量,与对照组相比显著增加。本研究认为铁观音茶树RING型E3泛素连接酶基因参与茶树抗旱响应机制。     

21种大眼蟹线粒体COI基因比较及系统进化分析

【目的】比较大眼蟹科物种线粒体COI基因序列差异,探究COI基因作为大眼蟹科物种鉴定分子标记的可行性;同时基于COI基因序列构建目前最全面的大眼蟹科系统发育树,为大眼蟹科系统发育研究提供理论依据。【方法】测定拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹3种大眼蟹的线粒体COI基因全序列,结合GenBank已公布的18种大眼蟹科COI基因部分序列,采用MatGAT 2.02进行多序列比对分析,并以三疣梭子蟹和红星梭子蟹为外类群,通过MEGA X中的最大似然法（ML）和最大简约法（MP）分别构建系统发育进化树。【结果】拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹线粒体COI基因全序列长均为1534 bp,编码511个氨基酸残基,且均以ATG作为起始密码子及T作为不完全终止密码子。用于多序列比对的序列长度为657 bp,连续编码219个氨基酸残基,不存在碱基插入或缺失现象,碱基含量为28.9%~35.9% T、18.9%~27.2% C、25.3%~29.7% A及16.6%~19.0% G。核苷酸序列和氨基酸序列比对分别发现267和20个变异位点,且绝大多数变异位点出现在第3位密码子,而第2位密码子非常保守,即均表现出遗传密码的简并性.遗传距离、序列相似性及系统发育进化分析结果均表明,日本大眼蟹与万岁大眼蟹的亲缘关系最近、太平大眼蟹与绒毛大眼蟹的亲缘关系最近,而拉氏大眼蟹的进化地位及大眼蟹属是否为单系群还需进一步研究。【结论】 21种大眼蟹线粒体COI基因序列均有区别于其他种类的特异位点,可考虑作为物种鉴定的分子标记;但用于多序列比对的COI基因部分序列包含有效信息位点有限,在解析某些物种间的亲缘关系上仍显不足,部分种类间的亲缘关系可信度较低,因此后续研究应基于更多基因序列及更多物种数以解决这一问题。