麦洼牦牛Toll样受体1基因的克隆及生物信息学分析

【目的】克隆并分析高原牦牛Toll样受体1基因(TLR1)的特点。【方法】提取麦洼牦牛脾脏RNA,反转录合成cDNA,以其为模板分段扩增后拼接获得麦洼牦牛TLR1基因编码区序列,采用相关分析软件对基因进行序列分析,并对其编码的蛋白质进行基本理化性质分析及预测。【结果】分段扩增获得了TLR1基因1 484bp的上游序列和823bp的下游序列,拼接后获得2 287bp的cDNA序列。TLR1基因系统进化树及同源性比对结果表明,TLR1基因极其保守,牦牛TLR1基因与黄牛、绵羊等哺乳动物遗传距离很近。预测TLR1基因含有1个2 184bp的开放阅读框,编码727个氨基酸,其编码蛋白的分子质量为83.148 7ku;预测TLR1蛋白在第500~600位氨基酸区域含有1个疏水区域,结合跨膜区预测认为该疏水区域可能是TLR1蛋白的一个跨膜区,TLR1蛋白二级结构主要以α-螺旋及自由卷曲为主。【结论】TLR1基因在高原牦牛与平原哺乳动物之间存在较高的同源性,这可能与TLR1蛋白重要的生理功能相关。     

绵羊YAP1基因全长cDNA克隆及生物信息学分析

【目的】克隆绵羊YAP1基因cDNA并分析其序列及其蛋白的遗传特性及其在不同组织中不同程度的表达情况。【方法】以湖羊为研究对象,利用RT-PCR和RACE技术获得绵羊YAP1序列,并结合生物信息学方法对绵羊YAP1的序列进行深入分析。【结果】从湖羊背最长肌中克隆YAP1基因的全长cDNA序列;利用生物信息学技术,对绵羊YAP1基因与其它物种的同源性,蛋白质序列的跨膜区,亚细胞定位,亲水性,潜在信号肽剪切位点,糖基化位点,磷酸化位点,编码产物进行功能预测分析,及其编码蛋白的二级结构,三级结构等进行分析。【结论】克隆获得绵羊YAP1基因序列全长为1 712 bp,包括1 212 bp的编码区序列,编码403个氨基酸。同源性分析发现,绵羊YAP1核苷酸序列与推测氨基酸序列与灰仓鼠的同源性最高,分别达到78.77%和92.51%,而与人、黑猩猩的一致性差异较小。氨基酸序列分析发现该基因编码蛋白为水溶性蛋白,相对分子量为44079.0Da,理论等电点为4.91,无信号肽序列和跨膜区;亚细胞定位主要在细胞核,不属于分泌蛋白;预测含有33个磷酸化位点,7个糖基化位点,具有两个WW结构域,二级结构以无规则卷曲为主,三级结构显示,YAP1结构域区构成弯曲状螺旋结构。预测YAP1蛋白主要在调节功能过程中有着关键作用。以上研究为进一步探讨YAP1基因在肌肉生长过程中的功能研究奠定了遗传信息基础。     

鸽TLR7基因的克隆、鉴定及表达分析

【目的】克隆鸽Toll样受体(Toll-like receptor 7,TLR7)全基因,预测其主要功能区域并分析在鸽的各种组织中的表达情况.【方法】通过RT-PCR、RACE、相对荧光定量PCR、生物信息学软件分析方法进行研究.【结果和结论】研究发现鸽TLR7基因cDNA全长3 516 bp,ORF全长3 175 bp,编码1 048个氨基酸.其蛋白结构主要由胞外的富含亮氨酸的结构域(LRRs)、跨膜域(TM)和胞内的Toll/白介素-1受体结构域(TIR)3部分构成.鸽TLR7基因编码的氨基酸序列与鸿雁Anser cygnoides、绿头鸭Anas platyrhynchos、鸡Gallus gallus和麻雀Taeniopygia guttata的相似性均高于78%,与哺乳动物的相似性约为60%,与鱼类的相似性低于55%.鸽TLR7基因在小肠、脾脏、肾脏、肝脏中表达量较高,而在大脑、肺脏、气管、心脏、胰腺、肌肉、皮肤中表达量相对较低.该研究克隆了鸽TLR7全基因,并预测其主要功能区域.     

槟榔江水牛Dmrt7基因克隆及分子特征、组织表达谱分析

【目的】Dmrt7基因是Dmrt基因家族成员之一,影响公畜精子形成。迄今,有关水牛精子发生的遗传基础的研究很少,本研究旨在对槟榔江水牛Dmrt7基因完整CDS区进行克隆和组织差异表达分析。【方法】采用RT-PCR和功能生物信息学方法。【结果】槟榔江水牛Dmrt7基因完整编码区序列长1 113 bp,编码370个氨基酸;Dmrt7包含DM和DMRT-like两个保守结构域,无信号肽,无跨膜结构,为核内蛋白。同源性分析显示,水牛与其他牛科物种Dmrt7氨基酸序列相似度达95%以上。在检测的10个组织中,Dmrt7基因仅在水牛睾丸组织中表达且高表达。在第6外显子发现1个SNP位点(c.665AG),引起了p.Q222R的替换,此位点的替换对Dmrt7蛋白功能无影响。【结论】有助于了解水牛Dmrt7基因的基本功能。     

兰州大尾羊PPARG全长cDNA克隆及生物信息学分析

【目的】克隆兰州大尾羊过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARG）基因,分析其序列及编码蛋白的生物学特性,阐明PPARG基因在绵羊中的生物学作用,为生产应用提供理论依据。【方法】根据绵羊PPARG基因CDS序列设计特异性引物,利用RACE和RT-PCR技术克隆获得兰州大尾羊PPARG基因序列,结合生物信息学方法分析其生物学特性。【结果】克隆获得兰州大尾羊PPARG cDNA 序列全长1 774 bp（GenBank序列号：KF727439）,其CDS区片段长1 428 bp,编码475个氨基酸,编码区两侧翼分别具有5’-UTR 131 bp（1-131 nt）和3’-UTR 214 bp（1 560-1 774 nt）。预测兰州大尾羊PPARG蛋白分子量为54.40 kD,理论等电点为4.94。预测PPARG编码蛋白疏水性最大值为3.600,最小值为-2.744,为非跨膜的疏水性蛋白。亚细胞定位主要在细胞质（65.2%）和细胞核（21.7%）中,少量作用于细胞支架（4.3%）和过氧化物酶体（4.3%）,无信号肽,不属于分泌蛋白。预测其氨基酸序列有26个磷酸化位点,无糖基化位点,含有1个ZnF_C4结构域、1个HOLI结构域和1个LCR结构域,二级结构以随机卷曲为主。同源性分析显示兰州大尾羊PPARG核苷酸序列与山羊、野牛、水牛、绵羊、虎鲸、野猪和人类核苷酸序列间的同源性分别为99% 、98% 、97% 、99%、 94%、92%和90%,兰州大尾羊PPARG氨基酸序列与山羊、野牛、水牛、绵羊、虎鲸、野猪和人类核苷酸序列间的同源性分别为100% 、99.8% 、100% 、100%、 98.7%、98.5%和97.5%。系统发育树表明,兰州大尾羊与山羊、绵羊和水牛的进化水平更为接近,与鱼类、人类和鼠类较远。其基因第486位发生碱基转换（C←→T）,第828位发生碱基转换（C←→A）,但其所编码氨基酸不变。【结论】兰州大尾羊与其他物种PPARG在结构上相似性较高,说明该基因具有高度的保守性。推测PPARG蛋白大部分在游离核糖体上合成,其功能与过氧化物酶体有关,该预测结果符合其过氧化物酶体增殖物激活受体的身份。PPARG氨基酸序列有26个可以成为蛋白质激酶磷酸化的位点,某些位点被磷酸化后,可导致一系列肥胖相关基因的功能失调和表达变化, 如胰岛素增敏激素,脂联素( adiponectin)的表达减少。其序列包含的ZnF_C4锌指结构域具有与脂质结合的功能,HOLI即LBD配体结构域在激素信号转导过程中发挥重要作用,其中PPARG锌指结构域中的磷酸化位点Ser112,被MAPK磷酸化后,可以抑制PPARG同配体的结合,从而降低PPARG蛋白的活性,两个结构域均与成脂分化过程相关联。文章为进一步研究PPARG在成脂分化过程中的作用提供了参考。     

小麦过敏性诱导反应基因TaHIR4的克隆及序列分析

【目的】克隆条锈菌诱导的小麦过敏性反应(Hypersensitive induced reaction,HIR)基因TaHIR4,分析其编码蛋白的结构、进化与功能。【方法】采用电子克隆、RT-PCR技术,从条锈菌侵染的小麦中,分离过敏性诱导基因TaHIR4,并对其进行克隆和序列分析;利用InterProScan、TMpred、SignalP 3.0、PSORT等在线分析工具,预测TaHIR4蛋白的保守结构域、跨膜结构、信号肽、细胞定位等特征;采用DNASTAR软件分别进行氨基酸序列同源性比对和进化树分析。【结果】分离到小麦过敏性诱导基因,命名为TaHIR4(867bp,GenBank注册号为FJ028663),该基因编码1条由288个氨基酸组成的多肽;TaHIR4蛋白含HIR蛋白家族的保守SPFH(Stomatins,Prohibitin,Flotillins,HflK/C)、PHB(Prohibitin homologues)结构域,有4种典型的motifs(蛋白激酶、酪蛋白激酶Ⅱ、酪氨酸激酶磷酸化和N-豆蔻酰化位点),N末端的19个氨基酸序列内部存在跨膜信号肽结构,可能属于分泌蛋白;TaHIR4与HvHIR4蛋白的亲缘关系最近,同源性最高(98%),其次为OsHIR4,同源性为91%。【结论】分离到1个条锈菌诱导的小麦HIR基因TaHIR4,其编码蛋白可能属于分泌蛋白,在胞外行使功能。     

罗氏沼虾Toll样受体基因cDNA片段的克隆及序列分析

提取罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)上海养殖群体活体鳃、肌肉、肝胰腺、血液和雄性腺5种组织的总RNA;应用RT-PCR技术,从鳃组织中克隆到Toll样受体(TLR)基因部分cDNA序列,并进行生物信息学分析。基因序列分析表明:所得罗氏沼虾TLR基因cDNA序列长1 875 bp,包含1 728 bp的开放阅读框,可编码575个氨基酸残基;该部分TLR是一个跨膜蛋白,存在胞外区LRR、LRR-CT、LRR-NT结构域及关键的胞内区TIR结构域,具备Toll样受体家族的典型结构特征;TIR结构域与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)和日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)、中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)、斑节对虾(Penaeus monodon)、中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)、拟穴青蟹(Scylla paramamosian)Toll样受体基因TIR区域的氨基酸序列具有很高的相似性。     

黔北麻羊DKK1基因CDS区及部分内含子的多态性与生物信息学分析

【目的】为黔北麻羊种质资源的综合开发利用提供参考。【方法】应用DNA池结合PCR产物直接测序方法检测黔北麻羊DKK1基因CDS区及部分内含子的多态性,应用生物信息学方法对黔北麻羊DKK1基因的蛋白特性进行预测和分析。【结果】在黔北麻羊的DKK1基因CDS区及部分内含子序列中筛选出8个SNP位点,分别为第1内含子C1626T位点,第3内含子A3083G位点,编码区的T3000C、T3228C、T3238C、G3240A、T3271A和T3411C位点。其中,T3271A为错义突变,导致半胱氨酸(Cys)变为丝氨酸(Ser),其他编码区的SNP位点均为同义突变。DKK1基因的CDS区包含有1条长789 bp的核苷酸序列,编码262个氨基酸,蛋白分子量为28 349.17 D;DKK1基因编码的整个多肽链表现为亲水性,并具有信号肽序列,剪切位点最有可能位于第31~32位氨基酸,在第15~37位氨基酸间存在1个典型的跨膜结构域;其二级结构主要由α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲组成,属于mixed型蛋白;黔北麻羊DKK1基因编码的氨基酸与普通山羊、绵羊和牛等物种均具有较高同源性,基因系统进化情况与其亲缘关系基本一致。【结论】DKK1基因在进化上较保守,其可作为动物骨骼生长发育研究和相关疾病鉴定的重要候选基因。     

基于RNA-seq技术的茶树CsbHLH62生物信息学分析

【目的】利用生物信息学分析方法推导CsbHLH62基因及其编码产物的理化性质、结构和功能以及同源性等。【方法】通过相关软件及网站分析CsbHLH62基因及其编码蛋白的相关信息。【结果】CsbHLH62基因编码蛋白含有277个氨基酸,是一种可溶性蛋白,定位于细胞核,该蛋白不存在信号肽,无跨膜结构,有35个潜在的磷酸化位点,是一种非分泌蛋白;功能结构分析表明131～181位氨基酸之间有一个典型的MYC的bHLH结构域,系统进化分析表明其编码的氨基酸序列与欧洲越橘亲缘关系较近,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,三维结构构建成功。【结论】为研究CsbHLH62基因在茶树硒富集过程中的生物学功能奠定了基础。     

蕨麻猪白细胞抗原Ⅰ类分子3基因的克隆和序列分析

参照GenBank上登录的猪SLA-3基因序列(GenBank登录号:AF464010)设计1对引物,从经ConA刺激的蕨麻猪外周血液淋巴细胞中提取RNA,进行克隆、测序以及同源性分析和蛋白结构预测分析.结果表明:克隆的蕨麻猪SLA-3基因大小为1 086 bp,含一个完整的开放阅读框,编码361个氨基酸,还含有一段21个氨基酸的信号肽序列;核苷酸序列与GenBank上登录的SLA-3参考序列的同源性为93.1%;与牛、绵羊、山羊的同源性较高,而与鸡的同源性最低.蛋白分子结构预测表明,猪SLA-3基因编码的蛋白分子是由胞外区(303个氨基酸)、跨膜区(23个氨基酸)和胞内区(35个氨基酸)组成的一种跨膜蛋白.