马铃薯StSnRK2.4基因的克隆及其序列特征分析

利用RT-PCR技术从马铃薯普通栽培品种‘陇薯3号’试管苗根部扩增得到StSnRK2.4基因的cDNA序列,并对其编码蛋白进行特性和结构分析.结果表明:该基因序列全长1 083bp,编码360个氨基酸,与烟草SnRK2家族基因具有较高的同源性,达95.56%,已注册该基因到GenBank(No.JX280914);该蛋白分子量为41.49kU,理论等电点为5.52,是一个不跨膜的膜内蛋白,主要存在于细胞核中,含有依赖cAMP/cGMP蛋白激酶磷酸化、蛋白激酶C磷酸化、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化、酪氨酸蛋白激酶磷酸化和豆蔻酰化位点,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性位点信号序列和蛋白激酶ATP结合区域信号序列,推测该基因功能与植物抗逆境胁迫有关.     

藏猪兴奋性氨基酸转运载体EAAC1基因的克隆与原核表达

兴奋性氨基酸转运载体EAAC1是肠道内谷氨酸的主要载体.本研究根据人的基因编码区设计一对特异性引物,以藏猪空肠总RNA为模板,通过RT-PCR获得一长约1600 bp的cDNA片段,T/A克隆后测序,并进行序列分析;将该基因片段连接到原核表达载体pET-32a(+)中构建融合表达质粒,转化到E.coli BL21(DE3)中进行表达.测序结果显示,获得的cDNA全长为1575 bp,编码524个氨基酸;EAAC1分子量为57 kD,等电点为5.34,GenBank登录号为GQ375513;该蛋白质具有3个N-糖基化位点、8个蛋白激酶C磷酸化位点和1个cAMP/cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,含有7个跨膜结构域和一个信号肽序列;SDS-PAGE电泳检测结果表明,表达蛋白质与预期蛋白质大小一致.上述结果为进一步研究EAAC1的功能及其调控奠定了基础.     

IBRV内蒙古分离株gD基因的分子克隆与序列分析

根据已发表的牛传染性鼻气管炎病毒( GenBank NC_001847) gD基因序列设计1对特异性引物,采用PCR方法扩增出内蒙古分离株gD基因的cDNA,重组到PMD19 -T载体中,并进行克隆及序列测定.经限制性内切酶谱分析和序列分析,证明所克隆的cDNA为gD基因.该基因片段长1 559bp,包含1个由1 251bp组成的完整开放阅读框(ORF),共编码417个氨基酸.序列比较和系统进化树分析结果显示:内蒙古分离株gD基因与GenBank上已发表的其它分离株相比,核苷酸同源性在99.1％～99.9％之间,其推导的氨基酸同源性在90..6％～99.8％之间,在系统进化树中内蒙分离株与AJ004801株亲缘关系较近,属于同1个分支.生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白具有亲水性,有很强的抗原性,有3个潜在糖基化位点,可能存在2个蛋白激酶C磷酸化位点,存在4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点.     

A型产气荚膜梭菌tetB(P)耐药基因核苷酸序列与蛋白结构分析

为了对产气荚膜梭菌tetB(P)耐药基因进行分析,通过生物软件设计引物,扩增A型产气荚膜梭菌tetB(P)耐药基因,测序后对tetB(P)基因核苷酸序列与蛋白结构进行分析.结果表明:分离株tetB(P)基因长度为1 959bp,编码652个氨基酸.与参考菌株CW92、EHE-NE18的核苷酸序列同源性依次为99.7%、99.9%,氨基酸序列同源性依次为99.4%、99.8%.分离株tetB(P)蛋白亲水性氨基酸较多,无跨膜区,含有4个N-糖基化位点,1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,9个蛋白激酶C磷酸化位点,12个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,7个N-豆寇酰化位点,1个ATP/GTP结合位点基序,1个翻译型鸟苷酸结合域,三级结构主要是由α-螺旋、β折叠和无规则卷曲形成.     

一个拮抗灰葡萄孢菌的AMP核苷酶基因的生物信息学分析

运用生物信息学工具和软件对一个从土壤宏基因组文库中获得的AMP核苷酶基因进行初步预测和分析,该基因的最大开放阅读框为612 bp,编码203个氨基酸,预测的蛋白质分子量为22.186 7 kDa,是一个小分子量疏水性脂溶蛋白,含有5个蛋白激酶C磷酸化位点,1个酪蛋白激酶磷酸化位点,3个N-豆蔻酰化位点,这些位点均与细胞内信号传导、蛋白定位以及黏附等过程有关,推测该基因可能在拮抗灰葡萄孢菌过程的信号转导和分子识别中发挥重要作用。     

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。     

A型产气荚膜梭菌青海分离株virR基因序列与蛋白结构分析

为了探究产气荚膜梭菌virR基因功能及其蛋白结构特点,提取了产气荚膜梭菌青海分离株的基因组,设计引物对virR基因进行PCR扩增和测序,使用生物软件对该基因进行序列分析和蛋白预测。结果显示,产气荚膜梭菌分离株virR基因长为759 bp,其编码252个氨基酸;分离株virR基因与参考菌株SM101、13、ATCC 13124、CP15、Del1、EHE-NE18、FORC 003、FORC 025、JIR4025、JP55、JP838、LLY N11、NCTC2837以及NCTC13170的virR基因核苷酸序列同源性和氨基酸同源性均在97%以上;二级结构预测显示分离株virR蛋白主要由α螺旋结构和β折叠组成;三级结构预测表明分离株virR蛋白有5种可信度较高的结构,蛋白功能位点预测表明分离株virR蛋白具有1个N-糖基化位点、1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、2个蛋白激酶C磷酸化位点、3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点以及1个N-豆蔻酰化位点。     

云南切梢小蠹热激蛋白40基因的克隆与序列分析

[目的]克隆云南切梢小蠹(Tomicus yunnanensis)热激蛋白40基因,并进行序列分析,得到该基因的特征。[方法]采用RACE克隆技术,获得云南切梢小蠹热激蛋白40基因,并对该基因进行分析。[结果]试验获得的基因序列长为1 205 bp,开放阅读框1173 bp,编码氨基酸序列390个,编码蛋白质的预测分子量为43.56 ku,等电点为7.35。该基因蛋白序列具有1个Amidation位点,2个天冬酰胺N末端糖基化位点,2个CAMP和CGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,7个N末端十四烷基化位点,4个蛋白激酶C磷酸化位点,1个RGD细胞附着序列,1个DNAJ-1结构域等热激蛋白40所具有的典型特征。[结论]通过同源性比对分析发现,云南切梢小蠹热激蛋白40基因与家蚕(Bombyx mori)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、美洲斑潜蝇(Liriomyza sativae)和东亚飞蝗(Locusta migratoria)的热激蛋白40基因在氨基酸水平上一致性为20%~30%,它们的相似性均不高。虽然不同昆虫Hsp40在进化过程中具有高度的保守性,编码序列变异比较低,但是结构域差异与生物体适应外界环境有一定的关系。     

芥蓝BoPGIP2全长基因的分子克隆及其序列分析

从芥蓝（Brussica oleraceaL．var．alboglabra）中克隆了一个新的PGIP基因,命名为BoPGIP2。BoPGIP2基因序列全长为1102bp,由2个外显子和1个内含子构成,外显子总长为993bp,内含子总长为95bp,编码330个氨基酸序列,分子量为37．1kDa。推导的氨基酸序列分析表明,该序列包含5个N一糖基化位点,2个蛋白激酶C磷酸化位点,5个酪蛋白激酶II磷酸化位点,4个N-豆蔻酰化位点;同源序列比对分析表明,所比对基因都含有LRR结构,在145位点的LRR结构域在所有物种中高度保守。     

鸭梨过氧化物酶基因全长克隆与序列分析

采用RT-PCR和RACE方法,从鸭梨(Pyrus bretschneideri Rehd)果实中获得过氧化物酶(Peroxidase)基因POD的cDNA全长,命名为PbPOD,并将该基因在GenBank上登录,登录号为JQ325052。基因序列分析表明,该基因的cDNA全长为1 487 bp,包含72 bp的5'非翻译区、404 bp的3'非翻译区和长度为1 011 bp且编码336个氨基酸的编码区(CDS)。氨基酸序列分析表明,该基因编码的蛋白具有POD家族保守存在的所有功能活性位点,且与甜瓜、拟南芥、烟草等植物POD相似性达92%以上。     

甘蔗MAP激酶基因SoMAPK4克隆与生物信息学分析

[目的]克隆甘蔗MAP激酶家族新基因的全长序列,为了解甘蔗抗逆胁迫机制提供依据.[方法]以新台糖22为材料,提取甘蔗幼叶总RNA并反转录为cDNA;利用已知物种MAP激酶基因核苷酸序列保守区设计引物,采用5′和3′端RACE技术克隆新基因全长,并进行生物信息学分析.[结果]克隆获得的甘蔗新基因与玉米ZmMAPK4同源性很高,达92.6%,将该基因命名为SoMAPK4(登录号JQ062930),基因全长1499 bp,其中开放阅读框(ORF)为1128 bp,5′非翻译区(UTR)为218 bp,3′非翻译区(UTR)为213 bp.生物信息学分析结果表明,SoMAPK4基因编码一个含376个氨基酸的蛋白质,分子量约43.5 kDa,等电点为5.51,含有11个保守的蛋白激酶亚区和MAP激酶的磷酸化位点TEY基序.[结论]克隆获得甘蔗MAP激酶新基因SoMAPK4,该基因可能参与多种胁迫反应的信号传递,是研究甘蔗非生物胁迫和生物胁迫过程中信号传递的一个关键因素.     

家蚕eIF2α全长cDNA克隆及生物信息学分析

【目的】克隆家蚕eIF2α全长cDNA,分析家蚕抗BmDNV-Z品系、感性品系eIF2α的点突变。【方法】利用荧光差异显示技术,在易感浓核病毒中国镇江株(BmDNV-Z)的家蚕品系华八中获得感性特异条带G13-1b650,通过电子延伸,设计特异引物验证。【结果】克隆了家蚕eIF2α（BmeIF2α）全长cDNA。其全长为1 100 bp（GenBank登录号：DQ073458）,ORF框为999 bp,编码332个氨基酸。BmeIF2α蛋白与草地贪夜蛾eIF2α蛋白同源性高达94.3%。具有保守的磷酸化位点S（51）R（52）R（52）R（54）R（56）K（60）R（63）。BmeIF2α有推定的3个蛋白激酶C磷酸化、5个酪氨酸激酶磷酸化、9个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化、3个依赖cAMP与cGMP蛋白激酶磷酸化位点,2个酪氨酸硫酸盐化位点,1个糖基化位点。【结论】家蚕易感品系的eIF2α在113～127位的"H V A E L L H Y E T S E Q S E"为酪氨酸硫酸盐化位点,而完全抗性品系eIF2α发生C378→T突变,导致Ser126→Leu,缺少了113～127位的酪氨酸硫酸盐化位点。     

剑白香猪葡萄糖转运蛋白4 cDNA的克隆及序列分析

为了在基因水平上给动物的营养代谢研究提供基础性资料,为系统研究剑白香猪这一优质猪种提供参考,以剑白香猪肌肉组织中的总RNA为模板,克隆了剑白香猪的GLUT-4cDNA序列,并对其序列进行了分析。结果表明:克隆片段总长为1 616bp,包含一个长1 530bp的开放阅读框(ORF),编码509个氨基酸残基的蛋白;该蛋白的相对分子质量为54.809 4kDa,等电点为6.98,包含30个功能位点,即3个N-糖基化位点、1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、2个酪氨酸激酶磷酸化位点、4个蛋白激酶C磷酸化位点、2个酰胺化位点、12个N-豆蔻酰化位点、1个糖转运蛋白signature 1位点和1个糖转运蛋白signature 2位点;剑白香猪与牛、兔、小家鼠、人、马、黑猩猩、褐家鼠、非洲爪蟾GLUT-4基因编码序列的同源性分别为91.76%、90.52%、87.91%、90.52%、92.29%、90.46%、87.52%和65.82%,氨基酸序列的同源性分别为94.7%、95.68%、94.11%、95.09%、94.89%、95.28%、94.5%和68.31%。     

月季花瓣丝氨酸蛋白酶基因RhSep1的克隆及生物信息学分析

利用RT-PCR技术,从切花月季品种"Samantha"中克隆丝氨酸蛋白酶基因RhSep1。利用生物信息学技术对所得到的丝氨酸蛋白酶RhSep1序列进行结构与功能预测。结果表明:RhSep1基因全长2 442 bp,开放阅读框编码769个氨基酸,推定该丝氨酸蛋白酶分子质量为80.48 kD。通过NCBI和MEROPS肽酶数据库等对Rh-Sep1进行Protein Blast,发现RhSep1具有肽酶S8₃家族SA的典型结构域Petidase_S8₃（序列为Tyr-108-Leu-341）和PA_subtilisin_like的结构域（序列为Tyr-348-Ile-474）。预测RhSep1可能具有信号肽、明显疏水区和典型跨膜区,同时RhSep1氨基酸序列中存在较多蛋白激酶C和酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、豆蔻酰化位点。这些活性位点往往与蛋白的磷酸化、G蛋白相互作用等信号转导事件有关,RhSep1可能存在复杂的蛋白水平调控机制。     

马尾松水通道蛋白PmPIP1基因克隆及在干旱胁迫下的表达分析

克隆马尾松Pinus massoniana水通道蛋白（AQP）,并对其生物信息学与干旱胁迫表达模式进行分析。采用逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）以及互补脱氧核糖核酸（cDNA）末端快速扩增（RACE）方法克隆马尾松水通道蛋白基因。采用实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）分析其在干旱胁迫下的响应模式。结果克隆到一个马尾松水通道蛋白基因,命名为PmPIP1（GenBank登录号为KF582038）。此基因cDNA全长序列为1 301 bp,包括867 bp的完整开放阅读框,99 bp 的5末端非翻译区和335 bp 的3末端非翻译区。编码288个氨基酸残基,分子量为30.86 kD,等电点（pI）8.48。PmPIP1与菠菜Spinacia oleracea （2b5fA）水通道蛋白结构相似。PmPIP1含有6个跨膜区,具有膜内在蛋白（MIP）家族信号序列、高等植物高度保守序列HINPAVTFG和2个天门冬酰胺-脯氨酸-丙氨酸（NPA）保守肽段。PmPIP1基因属质膜内在蛋白（PIPs）亚族,与挪威云杉Picea abies水通道蛋白基因亲缘关系最近,同源性达95%。RT-qPCR表明PmPIP1受干旱胁迫诱导表达。马尾松PmPIP1的克隆丰富了植物AQP基因的资料库,同时推测PmPIP1基因可能参与了马尾松干旱胁迫过程。图8表1参39     

葡萄莽草酸激酶基因(VvSK)的克隆与表达分析

以“赤霞珠”葡萄（Vitis vinifera）果实为实验材料,采用电子克隆和分子克隆相结合的方法,克隆到莽草酸激酶基因,命名为VvSK。VvSK的cDNA编码区全长906bp,编码301个氨基酸残基。预测该蛋白质相对分子质量为33．2×103,等电点为8．6,VvSK的DNA全长4309bp,包含10个外显子和9个内含子,定位于7号染色体上。VvSK编码的蛋白与其他植物中同类酶在氨基酸水平上的同源性最高达64．52％。系统进化树分析显示VvSK与毛果杨SK基因亲缘关系较近。荧光实时定量PCR分析结果表明,VvSK在葡萄果实、茎、叶和叶柄组织中均有表达,在不同发育期果实的果皮、果肉和种子中相对表达量存在差异,与UV-A和UV-B照射处理相比,UV-G照射对VvSK基因表达的诱导效应较明显。     

凡纳滨对虾类泛素折叠修饰蛋白Ufm1基因克隆、序列分析及结构预测

【目的】了解类泛素折叠修饰蛋白（Ufml）的结构特征和蛋白功能,为进一步探究Ufml基因功能提供参考。【方法】以同一生长性状分离凡纳滨对虾家系的肌肉组织为材料,构建凡纳滨对虾生长性状差减。DNA文库,通过斑点杂交筛选获得Ufml基因,经全长cDNA文库筛选获得ufml基因全长序列。【结果】Ufml基因全长cDNA序列长714bp,包含261bp的开放阅读框,推测编码的蛋白质为86个氨基酸,预测的分子量为9．3ku,等电点pI为6．55;其编码蛋白无信号肽,无跨膜区域,可能定位于细胞质中,属于亲水性蛋白,含有1个酪蛋白激酶II磷酸化位点、1个N-糖基化位点、2个蛋白激酶c磷酸化位点;序列同源性分析表明,不同进化地位物种的Ufml基因存在较高的同源性。【结论】Ufml基因在系统进化上高度保守,这为进一步探究Ufml基因功能及原核表达等奠定了基础。     

杜仲2-甲基-D-赤藓糖醇-2,4-环焦磷酸合酶基因全长cDNA克隆与序列分析

2-甲基-D-赤藓糖醇-2,4-环焦磷酸合酶(MDS)基因曾被认为是调控植物2-甲基-D-赤藓糖醇4-磷酸(MEP)途径的一个关键节点。为解析杜仲MDS基因序列信息和预测基因功能,以叶片cDNA为模板,采用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)及cDNA末端快速扩增(RACE)技术分离出杜仲MDS基因的cDNA克隆,并通过一系列生物信息学方法进行序列分析。结果表明:EuMDS基因cDNA全长976 bp,5′端非编码区长119 bp,3′端非编码区长146bp,编码236个氨基酸。推导EuMDS氨基酸序列中包含转运肽序列(A1~A56)以及多个植物MDS蛋白保守的功能位点(A84,A87,A89,A121,A213,A217,A221,A223,A228)。推导EuMDS蛋白二级结构中α-螺旋占40.3%,β-折叠占13.6%,螺环结构占46.2%。推导EuMDS蛋白三级结构由3个亚单位组成,并相互围绕形成1个分子内腔。系统进化分析表明EuMDS蛋白与啤酒花MDS蛋白亲缘关系最为接近。预测所克隆的EuMDS基因在杜仲萜类生物合成中发挥重要功能。     

凡纳滨对虾类泛素折叠修饰蛋白Ufm1基因

【目的】了解类泛素折叠修饰蛋白(Ufm1)的结构特征和蛋白功能,为进一步探究Ufm1基因功能提供参考。【方法】以同一生长性状分离凡纳滨对虾家系的肌肉组织为材料,构建凡纳滨对虾生长性状差减cDNA文库,通过斑点杂交筛选获得Ufm1基因,经全长cDNA文库筛选获得Ufm1基因全长序列。【结果】Ufm1基因全长cDNA序列长714 bp,包含261 bp的开放阅读框,推测编码的蛋白质为86个氨基酸,预测的分子量为9.3 ku,等电点pI为6.55;其编码蛋白无信号肽,无跨膜区域,可能定位于细胞质中,属于亲水性蛋白,含有1个酪蛋白激酶II磷酸化位点、1个N-糖基化位点、2个蛋白激酶C磷酸化位点;序列同源性分析表明,不同进化地位物种的Ufm1基因存在较高的同源性。【结论】Ufm1基因在系统进化上高度保守,这为进一步探究Ufm1基因功能及原核表达等奠定了基础。     

甘蔗内生固氮菌Klebsiella variicola DX120E nifH基因的克隆与序列分析

【目的】了解甘蔗内生固氮菌变栖克雷伯氏菌（Klebsiella variicola）DX120E nif H基因的生物信息学,为揭示甘蔗内生固氮菌DX120E的固氮分子机理提供理论依据。【方法】根据NCBI上其他固氮菌株的nif H序列设计引物,对内生固氮菌Klebsiella variicola DX120E菌进行PCR扩增;运用生物信息学方法对其核苷酸序列、编码的氨基酸序列进行分析,并对其蛋白结构进行预测。【结果】甘蔗内生固氮菌Klebsiella variicola DX120E nif H基因的ORF为882bp,Gen Bank登录号为KF732646.1,与Klebsiella pneumoniae 342、Klebsiella variicola At-22等6种固氮菌的nif H基因氨基酸序列同源性高达95.0%-99.0%。DX120E nifH蛋白与Klebsiella pneumoniae 342的亲缘关系最近,与非克雷伯氏菌固氮菌的亲缘关系较远。生物信息学分析显示,菌株DX120E的nif H基因编码293个氨基酸,起特别重要的氨基酸残基非常保守。该基因在N端有11个氨基酸残基即酪氨酸—甘氨酸—赖氨酸—甘氨酸—甘氨酸—异亮氨酸—甘氨酸—赖氨酸—丝氨酸—苏氨酸—苏氨酸,其属于典型结合ATP的基序结构。nif H蛋白分子量为32.07k D,pI为4.92,为酸性蛋白;其具有2个ASN糖基化位点,1个CAMP磷酸化位点,6个CK2磷酸化位点,6个PKC磷酸化位点。疏水性预测显示该蛋白为亲水性蛋白,无信号肽。【结论】变栖克雷伯氏菌（Klebsiella variicola）DX120E nif H基因的推导氨基酸序列与克雷伯氏菌固氮菌属具有较高的同源性,该基因在甘蔗生物固氮过程中可能起重要作用。