蒺藜状苜蓿HK1的基因组解析

利用生物信息学的方法,从蒺藜状苜蓿的基因组中解析得到一个与拟南芥渗透胁迫感受器基因AtHK1同源的基因,命名为MtHK1,并对它的基因结构、蛋白基序、启动子区的顺式元件和基因的遗传进化进行了分析。结果显示,蒺藜状苜蓿基因MtHK1编码的蛋白具有组氨酸蛋白激酶的结构特征,而且在进化上与拟南芥的AtHK1分属同一个类群。从基因顺式反应元件分析来看,蒺藜状苜蓿基因MtHK1具有数个响应不同逆境和激素的顺式元件,预示这个基因在逆境响应和植物生长发育过程中具有一定功能。本文为下一步深入研究这个基因的生物学功能奠定了基础。     

一个番茄细胞分裂素受体类激酶基因的生物信息学分析

利用生物信息学的方法从番茄的基因组中解析得到一个与拟南芥渗透胁迫相关的细胞分裂素受体类激酶HK1高度同源的基因,命名为LeHK1,并对它的序列结构、蛋白基序、启动子区的顺式元件和基因的遗传进化进行了分析。结果显示,番茄基因LeHK1编码的蛋白具有组氨酸蛋白激酶的结构特征,而且在进化上与拟南芥的渗透胁迫感受基因AtHK1分属同一个类群。从基因顺式反应元件分析来看,番茄基因LeHK1具有多个响应不同环境信号如热、干旱、激素信号的顺式元件,预示这个基因在环境响应和植物生长发育过程中具有重要功能。     

大白菜两个APX1基因的鉴定

利用比较基因组学的方法,从大白菜基因组中鉴定出两个与拟南芥的耐热关键基因APX1同源的基因,并对这两个基因的结构、遗传进化、顺式元件进行了分析,为下一步研究这两个基因的功能和利用这两个基因进行大白菜耐热分子育种奠定了基础。     

两个大白菜FT基因的生物信息学解析

本文利用比较基因组学的方法从大白菜的基因组中解析出两个成花素基因brft1和brft2,并对这两个基因的结构、顺式调控元件以及遗传进化进行了分析。结果表明,brft1和brft2都含有4个外显子,编码区大小均为528 bp,二者预测编码蛋白的序列一致性为90.29%, 说明这两个基因序列存在某种程度的分化。进化分析表明这两个基因应为拟南芥ft和tsf基因的直系同源基因。另外,这两个基因都含有响应激素和逆境信号的顺式调控元件,而且不尽相同,说明这两个基因的表达调控有所不同,可能在功能上存在一定分化。本研究为进一步揭示大白菜ft基因在开花和逆境响应中的功能奠定了基础。     

大白菜CBL家族基因的鉴定和遗传进化分析

利用拟南芥中的CBLs基因序列在GenBank中搜索比对大白菜的基因组序列和EST序列,鉴定出13个大白菜的CBL基因,分别命名为BrCBL1至BrCBL13,并对这些基因预测编码的蛋白序列进行特征分析和遗传进化比较分析,为进一步研究它们在大白菜逆境响应过程中的功能和利用它们进行大白菜抗逆分子育种奠定了基础。     

大白菜CBL4基因的比较分析

分析了大白菜基因组中3个与拟南芥CBL4直系同源的基因,并进行了比较分析。结果表明,大白菜3个CBL4基因在序列和结构上非常保守,但在顺式调控元件上有所不同,暗示其在功能上存在分化。     

拟南芥和大白菜YABBY蛋白家族的生物信息学分析

YABBY基因家族是一类含有C2C2锌指结构域和YABBY结构域的转录因子,在植物叶器官发育过程中起到重要的调控作用。本研究利用生物信息学的方法对拟南芥和大白菜YABBY基因家族的结构、系统进化、序列保守性以及顺式反应元件进行了分析。主要结果如下:YABBY基因在拟南芥和大白菜染色体上呈不均匀分布;基因的结构以含有6个内含子为主要形式;所有拟南芥和大白菜YABBY基因都具有保守的C2C2锌指结构域和YABBY结构域;YABBY蛋白家族在进化上可分为4个不同的亚组;YABBY基因的启动子序列中存在多个能够响应不同激素和逆境信号的顺式反应元件。本文为进一步研究YABBY基因在大白菜叶球发育中的调控作用和逆境响应中的功能奠定了基础。     

谷子干细胞决定基因SiWUS的克隆及功能分析

[目的]谷子离体再生效率低,遗传转化困难。为了提高谷子离体再生和遗传转化效率,本文对谷子SiWUS基因在拟南芥干细胞维持分化和体细胞胚胎发生过程中的功能进行了深入研究。[方法]利用同源克隆的方法克隆了谷子SiWUS基因;利用MEGA7.0分析了SiWUS蛋白与其它14个物种WUS蛋白之间的遗传进化关系;最后,用农杆菌介导的花絮浸法将SiWUS基因转到拟南芥中。[结果]从谷子中共鉴定了19个WUS基因,其中与拟南芥相似度最高的为SiWUS基因,全长2 161bp,编码325个氨基酸,包含一个典型的同源异型盒结构域。遗传进化分析表明,谷子SiWUS与狗尾草SvWUS基因亲缘关系最近,蛋白序列一致性为99.69%。进一步,将SiWUS基因克隆到雌激素诱导表达载体pER8,并转化拟南芥,获得了14个株系的阳性转基因植株。pER8-SiWUS转基因拟南芥在10μmol·L-1 17-β-雌二醇诱导培养基上生长发育受阻,根部偶尔会出现体细胞胚;类似地,在10μmol·L-1 17-β-雌二醇诱导培养基上离体培养的根和叶片也产生大量体细胞胚胎。[结论]过量表达SiWUS基因可以促进植物体细胞向胚性细胞的转变,从而大幅提高离体再生效率,因此该基因有望解决谷子遗传转化效率低的难题。     

大白菜DA1基因的生物信息学解析

运用比较基因组学的方法,首次从大白菜基因组中鉴定出一个与拟南芥中控制种子和器官大小的基因DA1同源的序列BrDA1,并对这个基因和编码蛋白的结构以及顺式反应元件进行了系统分析。结果表明,BrDA1具有LIM家族和锌指蛋白的结构特征,而且还有和泛素互作的位点,可能具有和AtDA1相似的功能。另外,本研究还发现,在大白菜和拟南芥DA1基因的启动子序列中存在多个能够响应不同激素和逆境信号的顺式反应元件。这说明,植物DA1基因不仅与种子和器官发育有关,而且与激素信号转导和逆境响应存在密切关系。本文为进一步研究DA1基因在大白菜生长发育和逆境响应中的功能以及与大白菜杂种优势的关系奠定了基础。     

玉米器官大小相关基因SMO2的鉴定和特征分析

利用生物信息学方法,从玉米基因组中鉴定出一个与拟南芥的SMO2基因同源的基因,并对这个基因的染色体分布、遗传进化、顺式调控元件等进行了分析,以期为该基因的克隆及功能研究提供有益信息。     

屯昌猪PDK4基因克隆及其组织表达分析

为获得屯昌猪丙酮酸脱氢酶激酶4(pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4)基因的编码序列(coding sequence,CDS)并分析其分子结构特征,研究屯昌猪、杜洛克猪及其杂交F1代不同组织中的PDK4基因表达水平,本研究以Genbank上公布的猪PDK4基因序列(登录号:NM_001159306)为参考设计引物,通过RT-PCR扩增、测序、拼接获得屯昌猪PDK4基因CDS区。结果显示:屯昌猪PDK4基因CDS区长度1 224 bp,相对分子质量为46 170.24 u,既没有跨膜结构也不存在信号肽,属于非分泌型蛋白,主要在线粒体中发挥作用,预测存在2个潜在的糖基化位点和33个磷酸化位点,α螺旋区域在预测的二级结构中占比最大。实时荧光定量PCR检测结果显示,PDK4基因在屯昌猪背最长肌中表达量最高,且极显著高于杜洛克猪及其杂交F1代猪。     

不结球白菜BrCBF基因cDNA全序列克隆及结构特征分析

运用RT-PCR和RACE技术从不结球白菜中克隆到1个抗寒相关基因,命名为BrCBF,基因登陆号为DQ402470.其cDNA全长1 003 bp,含有648 bp的完整开放阅读框,编码216个氨基酸,该基因编码的蛋白序列与拟南芥、荠菜、甘蓝型油菜编码的氨基酸序列有极高的同源性,且具有CBF典型的保守结构域AP2.     

紫色球海胆EXTl基因的生物信息学分析

海胆基因组测序计划的顺利完成填补了基因组测序的一个空白,在生命科学领域中具有重要意义.利用生物信息学方法寻找人类遗传多发性外生性骨疣EXT1基因在紫色球海胆中的同源基因,对该基因的序列、外显子信息、编码蛋白及其理化性质进行分析,并预测其编码蛋白的结构与功能,构建其同源基因的系统进化树,旨在为进一步研究人体EXT1基因提供一定的依据.     

紫色球海胆EXT1基因的生物信息学分析

海胆基因组测序计划的顺利完成填补了基因组测序的一个空白,在生命科学领域中具有重要意义。利用生物信息学方法寻找人类遗传多发性外生性骨疣EXT1基因在紫色球海胆中的同源基因,对该基因的序列、外显子信息、编码蛋白及其理化性质进行分析,并预测其编码蛋白的结构与功能,构建其同源基因的系统进化树,旨在为进一步研究人体EXT1基因提供一定的依据。     

孔雀与鹌鹑MC1R基因片段的鉴定及序列分析

探讨了孔雀、鹌鹑黑素皮质素受体1(melanocortin 1-receptor,MC1R)基因序列与禽类羽色的相关性。根据GenBank上原鸡的MC1R基因序列,利用在线引物设计软件Primer3在编码区设计引物PE。以孔雀和鹌鹑DNA为模板进行PCR扩增及测序,分别获得长度约为350 bp的基因片段。经比对发现,孔雀与原鸡的相似性为95.47%,有16处突变,3处缺失;鹌鹑与原鸡的相似性为97.70%,有8处突变,1处缺失。对其氨基酸序列进行蛋白质二级结构预测,结果显示,孔雀与鹌鹑α螺旋、β折叠、无规则卷曲所占比例分别为59.48%,2.59%,37.93%和58.62%,1.82%,39.66%。表明MC1R基因可能是表达禽类羽色的主效基因。     

家蝇（Musca domestica）羧肽酶基因克隆及原核表达

从构建的家蝇幼虫cDNA 质粒文库中筛选到羧肽酶（Carboxypeptidase、CP）基因、以该基因的cDNA 文库 质粒为模板、通过PCR 扩增、获得CP 基因完整编码序列（登录号;KF939629.1）。运用生物信息学方法对该基因及其 编码蛋白的基本理化性质尧信号肽和亚细胞定位等进行预测和分析。构建PEASY-E1-CP 重组质粒、转化到大肠杆菌 OrigamiB (DE3)中进行诱导表达。研究结果表明、CP 基因ORF 全长1 284 bp、编码428 个氨基酸、理论分子量47.8 ku、等电点为6.10、具有CP 家族的蛋白保守结构域;重组原核质粒pEASY-E1-CP 经IPTG 诱导、蛋白在大肠杆菌中 获得表达。     

猪HK2基因的克隆及序列分析

为克隆猪己糖激酶2基因,分析其生物功能,采用已报道的人及小鼠HK2的cDNA序列为依据,利用电脑克隆策略获得的ESTs设计引物,扩增新的猪HK2基因cDNA序列。将PCR产物克隆测序,分析获得的核苷酸序列及其编码蛋白的特性,分离的开放阅读框全长2754bp,编码917个氨基酸,与人和小鼠的核苷酸序列同源率分别为90%和87%,与人和小鼠的氨基酸序列同源率分别为96%和94%,利用生物信息学软件分析出此蛋白的理化特性并预测了其蛋白结构,为进一步开展猪HK2基因的结构功能、表达调控的相关研究奠定了基础。     

香猪ATGL基因的克隆、验证及其在不同猪品种的编码区序列比较

ATGL基因是近年来发现的一个新基因,其表达产物脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)被证明是催化三酰基甘油水解第一步反应的限速酶.本研究采用电子克隆和RT-PCR的方法克隆并验证了贵州小香猪ATGL基因的cDNA序列.克隆的香猪ATGL基因其cDNA序列全长2 102 bp,其中编码区1 461 bp,编码486个氨基酸.通...     

天祝白牦牛LF基因克隆及分子特征

 【目的】哺乳动物乳铁蛋白（Lactoferrin,LF）在抗菌、抗病毒、抗肿瘤、调节免疫等方面起着重要作用。本试验对天祝白牦牛乳铁蛋白基因的编码区进行克隆和分子特征分析。【方法】以处于干乳期的天祝白牦牛乳腺组织为材料,通过RT-PCR克隆了包含LF基因编码区的cDNA序列（GenBank收录号为EU547252）;将克隆获得的天祝白牦牛LF基因的cDNA与奶牛相应序列进行比对;对天祝白牦牛LF蛋白（GenBank收录号为ACB29795）与其它物种LF蛋白进行序列比对和进化树分析;对牦牛LF蛋白的特性和结构进行预测。【结果】克隆获得天祝白牦牛LF基因cDNA片段长度为2 344 bp,其中LF基因编码区全长2 124 bp,编码708个氨基酸;序列分析显示,克隆获得的牦牛cDNA序列与奶牛该序列存在15个碱基的变异,其中位于LF基因编码区的变异有12个,这些突变造成4个氨基酸变异;天祝白牦牛LF蛋白与奶牛、人、小鼠、山羊、绵羊、猪、狗、马、骆驼、猩猩、鸡LF蛋白氨基酸相似度分别为99.4%、69.5%、63.5%、92.4%、91.5%、72.9%、69.1%、72.6%、75.3%、69.5%和50.9%;各物种LF蛋白进化树符合物种进化规律;同源建模预测LF 3D模型显示,LF为多肽链在二级结构基础上折叠形成2个极相似的、对称的球状叶,即N叶和C叶,中间由1段对蛋白酶敏感的α-螺旋连接,呈“二枚银杏叶型”结构。【结论】从天祝白牦牛克隆获得LF基因编码区全长序列并揭示了其分子特征,为牦牛LF蛋白基因工程和蛋白质功能的研究奠定了基础。