鸭瘟病毒UL47基因克隆及其分子特性分析

通过测定本实验室构建的鸭瘟病毒(Duck plague virus,DPV)DNA基因文库中重组质粒的DNA序列,结合NCBI的ORF Finder和Blast工具分析得到了该病毒UL47基因的ORF。采用PCR扩增出了UL47基因并将其克隆到pMD18-T载体上,经PCR和酶切鉴定以及进一步的核酸斑点杂交试验证实该基因即为DPV UL47基因。利用生物信息学软件ProtScale、SignalP3.0、Scansite、TMpred、Prosite、DNAStar以及在线的EMBOSS等分析了UL47基因的分子特性。结果显示,该基因大小为2 367bp,编码788aa,而且与GenBank上多种α疱疹病毒同源蛋白的核酸和氨基酸序列具有较高的同源性。系统进化树分析表明,DPV UL47与禽类疱疹病毒(α-疱疹病毒)的进化关系最近。密码子偏爱性结果显示,DPV UL47编码相同氨基酸的不同密码子使用频率差异较大,UL47基因密码子使用模式更接近真核生物。研究结果为进一步开展DPV UL47基因功能研究奠定了基础。     

鸭瘟病毒VP 26基因克隆和分子特性分析

利用作者实验室已构建的DPV CHv株基因文库重组质粒的DNA测序信息,结合NCBI的ORF Finder和BLAST工具分析得到了编码该病毒VP26蛋白基因(UL35)的ORF,然后采用PCR扩增出了VP26基因并将其克隆到pMDl8-T载体上,经PCR和酶切鉴定以及进一步的核酸斑点杂交试验证实该基因即为DPV的VP26基因.分子特性分析表明:该基因大小为354 bp,编码117 aa,包含1个保守结构域,为Herpes_UL35,与小衣壳蛋白家族相关并在Herpes_UL35基因编码蛋白之间高度保守,而且DPV VP26蛋白与GenBank上多种a疱疹病毒同源蛋白的核酸和氨基酸序列具有较高的同源性.系统进化树分析表明,DPV在分类地位上归属于Alphaherpesvirus亚科,而且有可能属于新的属.另外,亚细胞定位分析表明,VP26主要定位于细胞核中.密码子偏爱性分析结果显示,编码VP26相同氨基酸的不同密码子使用频率有较大的差异,DPV VP26与大肠杆菌、酵母和人的密码子使用偏爱性差异分别有18、19和25个.上述研究结果为进一步研究DPV VP26蛋白的功能和作用机理提供分子生物学依据.     

伪狂犬病病毒Ea株UL31基因克隆、序列分析及其在大肠杆菌中的表达

以伪狂犬病病毒Ea株基因组DNA为模板,通过PCR扩增含UL31基因的1 000bp片段,扩增产物克隆于pMD18-T中,双脱氧末端终止法序列测定.通过OM1GA2.0软件包分析发现,Ea株UL31基因编码271个氨基酸,蛋白质分子量为30.38 kD,与Ka株UL31基因核苷酸与氨基酸序列同源性均在98%以上.将α-疱疹病毒亚科9个不同成员UL31同源基因编码的氨基酸序列进行多重比对分析,发现4个保守的功能性结构域.将该片段插入原核表达载体pGEX-KG中GST下游,构建的原核表达质粒pGEX-UL31在大肠杆菌BL32(DE3)中获得了高效表达,SDS-PAGE结果显示,表达的融合蛋白质分子量为56 kD.     

鸭肠炎病毒UL18基因的转录、表达特征及原核表达蛋白的初步应用

为了探讨鸭肠炎病毒(duck enteritis virus,DEV)UL18基因的特性和功能,本研究运用生物信息学软件对DEV UL18基因及其编码蛋白进行了分析。构建原核表达质粒pET32a-UL18,并将其转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导后获得了大小约为55 000的pET32a/DEV-UL18重组蛋白。将该重组蛋白纯化后免疫家兔,获得了兔抗pET32a/DEV-UL18重组蛋白高免血清。采用荧光定量RT-PCR和Western blot对DEV感染鸭胚成纤维细胞(DEF)后UL18基因的转录和表达情况进行检测,采用间接免疫荧光对DEV感染鸭的肠道和食道进行检测。生物信息学分析结果表明,DEV UL18基因大小969bp,编码1条由322个氨基酸残基组成的多肽,含15个潜在的磷酸化位点和2个N-糖基化位点,含15个潜在的B细胞表位;系统进化树分析表明,DEV UL18属于ɑ-疱疹病毒的1个成员,与MeHV-1亲缘关系最近;密码子偏爱性分析结果表明,若对DEV UL18基因进行外源表达,真核表达系统可能更容易,若选择原核表达系统,则需对宿主表达菌进行选择和条件优化。荧光定量RT-PCR和Western blot结果表明,DEV感染DEF后2h,UL18基因开始转录,感染后12h开始表达,感染24h后转录和表达产物急剧上升,到36和48h后转录和表达产物分别达最大值,之后逐渐下降。间接免疫荧光结果表明,被DEV感染鸭肠道、食道等组织能检测到明显的阳性信号,表明制备的DEV UL18原核表达蛋白及其兔抗多克隆抗体可用于DEV的诊断试剂材料。     

猪瘟病毒E2基因密码子偏爱性分析

本试验旨在阐明猪瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV)囊膜结构(糖)蛋白E2基因的密码子使用规律,以期为选择高效的表达系统、探索基因功能提供理论依据.本研究运用EMBOSS在线分析软件的CHIPS和CUSP程序对CSFV E2基因进行密码子偏爱性分析.结果显示CSFV E2基因的CAI值为0.703,ENC值为53.161,表明E2在密码子使用上存在较明显的偏爱性,且第3位核苷酸尤其偏爱G或C;从与CSFV E2基因密码子使用频率比值上看,使用频率差异较大的在大肠杆菌有33个、酵母有25个、人有25个;CSFV E2基因共有34个稀有密码子,且还有多个稀有密码子多次串联成簇的情况出现.本试验结果表明酵母等真核生物与CSFV E2基因密码子偏爱性较为接近, 可作为其体外表达系统.     

鸭肠炎病毒糖蛋白gC基因克隆与序列分析

为了研究鸭肠炎病毒(duck enteritis virus , DEV) gC基因的特征,运用Tail-PCR的方法,克隆得到DEV的gC基因的全部和UL43基因的部分序列,共计2 718 bp.其中UL43基因的部分序列为600 bp;UL44基因全长1 296 bp,编码431个氨基酸.与12株已报道的具有全gC (UL44) 同源基因序列的疱疹病毒参考株进行比较,有3个保守区域.系统发育进化分析发现其与α-疱疹病毒亚科中禽的疱疹病毒亲缘关系较近.     

猪细小病毒NS1基因密码子偏爱性分析

为给猪细小病毒（Porcineparvovirus,PPV）主要非结构蛋白（NS1）基因选择良好的宿主表达系统提供参考依据,本研究运用EMBOSS在线分析软件的CHIPS和CUSP程序对PPVNS1基因进行密码子偏爱性分析。结果显示PPVNS1基因的CAI值为0．642,ENC值为39．703,这表明NS1在密码子使用上存在较明显的偏爱性,且第三位核苷酸尤其偏爱A或T;从与PPVNS1基因密码子使用频率比值上看,使用频率差异较大的在大肠杆菌有33个、酵母有26个、人有27个;PPVNS1基因共有71个大肠杆菌稀有密码子,并且还有多个稀有密码子多次串联成簇出现的情况。结果表明酵母等真核生物与其密码子偏爱性较为接近,可作为该基因体外表达宿主的首选。     

禽呼肠病毒3个编码蛋白的基因密码子偏爱性分析

应用EMBOSS的CHIPS和CUSP程序对禽呼肠病毒(ARV)3个编码蛋白的基因密码子偏爱性进行分析,其结果与大肠埃希菌、酵母及人的密码子偏爱性进行比较.结果显示,ARVσC、ARVσB和ARVσNS的Nc(Effective number of condons)值为56.689、56.457和51.532.3种蛋白的部分编码密码子使用频率有较大的差异,其与大肠埃希菌、酵母及人的密码子偏爱性也有不同,表明ARVσC和ARVσNS的密码子与原核生物及人的相差较大,其表达系统选择在酵母较为合适,而ARVσB的密码子与原核生物较近,其表达系统选择在大肠埃希菌较为合适.     

鸭肠炎病毒UL41、UL42基因的克隆与分析

依据GenBank登录的鸭肠炎病毒(DEV)核苷酸序列设计引物,利用长片段PCR技术扩增了DEV基因组UL36与UL43基因之间的未知序列,扩增所得片段长度约为15 kb.经EcoRV单酶切,将其中的3.9 kb片段克隆到pUC18中.序列分析表明该3.9 kb EcoR V片段含有2个完整的转录方向相反的与单纯疱疹病毒(HSV)UL41和UL42基因同源的ORF,命名为DEV UL41和ULA2基因.通过氨基酸序列比对发现:DEV UL41基因含有5个高度保守位点,而UL42含有2个,进化树分析表明DEV与疱疹病毒科a疱疹病毒亚科的马立克病毒、火鸡疱疹病毒的进化关系非常相近,为DEV的分类提供了参考依据.     

疱疹病毒UL31基因及其编码蛋白研究进展

疱疹病毒是一类有囊膜的双链DNA病毒,基因组由长节段(L)和短节段(S)组成.UL31基因是基因组独特UL序列中的一个核心基因,具有典型的开放阅读框架,编码一种磷酸化蛋白.该蛋白与UL34蛋白相互作用,定位于细胞核边缘,与病毒核衣壳初期包膜形成有关,对病毒DNA的合成、包装和释放也有一定的作用.本文就UL31基因及编码蛋白的结构特点和基本功能等研究进展进行总结,以期为疱疹病毒UL31基因的深入研究提供指导.     

鸡堆型艾美耳球虫新基因的克隆与生物信息学分析

试验旨在对堆型艾美耳球虫（Eimeria acervulina）孢子化卵囊新基因EST序列进行克隆与生物信息学分析。通过RACE技术扩增从E. acervulina cDNA表达文库中筛选获得的EST序列,得到EST全长cDNA序列,利用多种生物信息学分析软件对其编码蛋白进行分析和预测。结果表明,该EST序列为E.acervulina孢子化卵囊阶段新基因,GenBank登录号为EU590120;该基因含1个492 bp的开放阅读框,编码163个氨基酸,理论分子质量为17.049 ku,等电点为6.69,酸性氨基酸8个,碱性氨基酸8个,分子式为C₇₆₁H₁₂₂₃N₁₉₉O₂₁₉S₁₂;总平均亲水性（GRAVY）为0.731;该蛋白有信号肽,为分泌性蛋白;具有4个跨膜结构,在105～115、28～32和132～138位之间有很强的疏水性;具有1个蛋白激酶C磷酸化位点、1个N-糖基化位点、2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、4个N端豆蔻酰基化位点。因此根据生物信息学全面预测和分析,发现该基因所编码的蛋白具有较多的生物学功能位点和潜在的抗原表位区域。     

猪细小病毒非结构蛋白NS1基因的克隆、序列分析及蛋白质结构预测

根据GenBank登录的猪细小病毒NADL-2株和China株序列,利用Oligo 6.0软件设计1对扩增NS1全基因的特异性引物,对从贵州省安顺地区检测到的PPV的NS1基因进行扩增、克隆、测序、序列分析和蛋白质结构预测分析。测序结果表明,扩增的目的基因长度为1986 bp,共编码659个氨基酸,其中NS1基因的1287、1288和1298位碱基发生了缺失,导致429、430和433位氨基酸发生缺失。系统发生树结果表明,本试验测序的NS1基因与NADL-2弱毒株处在同一进化分支;氨基酸同源性与NADL-2弱毒株和Kresse毒株最高,均为98.6%。蛋白质结构预测分析结果表明,非结构蛋白NS1的分子质量为75269.76 u,理论等电点pI为7.25,不稳定系数为41.57,推测其为不稳定蛋白质;脂肪指数为73.58,总体平均亲水性为-0.565,推测该蛋白质是一种亲水性蛋白质;该蛋白质含有丰富的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,柔性区域较多,呈连续分布;非结构蛋白NS1无跨膜区和信号肽;预测非结构蛋白NS1含有3个N-糖基化位点、3个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、5个蛋白激酶C磷酸化位点、22个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点、8个N-肉豆蔻酰化位点、1个酰胺化位点及1个ATP/GTP结合位点基序A(P-环);该蛋白质抗原表位较多,存在10个主要的抗原表位。     

牛RPLP1基因的克隆和生物信息学分析

采用RT-PCR法克隆牛RPLP1基因,利用生物信息学分析软件对该基因进行生物信息学分析,应用半定量RT-PCR方法对该基因的组织表达谱进行分析。结果表明,牛RPLP1基因全长为502 bp,包含345 bp的编码区序列,编码114个氨基酸;拓扑预测表明,RPLP1蛋白可能存在3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,2个豆蔻酰化位点,含有一个Ribosomal-P1保守结构域;牛RPLP1基因在多种组织中均表达,在骨骼肌、肝脏和心肌中表达量较高。     

来航鸡FOXL2基因的克隆与序列分析

为了研究来航鸡FOXL2基因的结构及功能,根据GenBank上登录的红色原鸡FOXL2基因序列设计引物,对来航鸡FOXL2基因进行了克隆、测序,并对该序列进行生物信息学分析。结果表明:克隆得到的来航鸡FOXL2基因全长为1 130 bp(GenBank登录号为JF708868),包含1个918 bp的完整开放式阅读框,编码305个氨基酸,其CDS编码区的核苷酸序列与红色原鸡、人、牛、野猪、家鼠、欧洲兔、蟾蜍、斑马鱼及罗非鱼的FOXL2基因对应序列的同源性分别为99.8%、80.0%、80.4%、80.3%、80.5%、81.5%、77.7%、71.8%、75.5%,推导的氨基酸序列同源性分别为99.7%、64.7%、64.7%、65.4%、63.5%、63.8%、79.7%、78.3%、79.9%;FOXL2编码蛋白主要存在于细胞核中,存在1个保守结构域,不含信号肽、跨膜结构域和剪切位点,并存在2个蛋白质激酶C磷酸化位点、1个cAMP和cGMP依赖的蛋白激酶磷酸化位点、2个N-糖基化位点、3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和4个N-豆蔻酰化位点,预测最佳抗原表位候选区域为45～49位(SQKPP)、147～152位(RPPPTH)和169～173位(SPPKY)。     

PCR Amplification and Bioinformatics Analysis of IL-7 Gene in Tibetan Sheep

In order to get the interleukin-7 (IL-7) gene sequence of Tibetan sheep, and research the characteristics of this sequence and structure and function of encoding protein, IL-7 gene was amplified from Tibetan sheep by RT-PCR. The nucleotide sequence,amino acid sequence, homology and phylogenetic tree were analyzed by the DNAStar software. The secondary and tertiary structures, hydrophilicity, signal peptide and post-translational modification site of the encoding protein were predicted by DNAStar software and online servers. The results showed that the length of IL-7 gene was 531 bp (contained termination codon), and encoded 176 amino acids. Compared with IL-7 gene of Ovis aries, Capra hircus, Pantholops hodgsonii, Bubalus bubalis, Bos indicus, Bison bison bison, Bos taurus and Bos mutus, IL-7 gene of Tibetan sheep showed a great similarity from 97.2% to 99.8%, the amino acid sequence homology varied from 94.9% to 99.4%, and the relationship was the closest between Tibetan sheep and Ovis aries. Result from protein structure prediction indicated that the IL-7 protein was mainly composed of α-helix, it was a hydrophilic and secretory protein. Furthermore, it had six kinds of post translational modification sites, including one N-myristoylation site, one amidation site, one cAMP-and cGMP-dependent protein kinase phosphorylation site, three N-glycosylation sites, four protein kinase C phosphorylation sites and six casein kinase Ⅱ phosphorylation sites. These results might provide references for further study and clinical application of IL-7 gene in Tibetan sheep.     

藏羊白细胞介素-7基因的PCR扩增及生物信息学分析

为了获得藏羊白细胞介素-7（interleukin-7,IL-7）基因序列,并研究其序列特征及编码蛋白的结构和功能,本试验采用RT-PCR方法,从藏羊脾脏中扩增了IL-7基因,应用DNAStar软件分析该基因的核苷酸和氨基酸序列,与经BLAST比对后的参考序列进行同源性比对,并构建系统进化树,同时利用DNAStar软件和在线服务器预测该基因编码蛋白的二级结构、三级结构、亲水性、信号肽和蛋白翻译后修饰位点。结果表明,藏羊IL-7基因长度为531 bp（含终止密码子）,编码176个氨基酸。藏羊IL-7基因与绵羊、山羊、藏羚羊、水牛、瘤牛、美洲草原野牛、黄牛和牦牛的IL-7基因核苷酸序列同源性在97.2%~99.8%之间,氨基酸序列同源性在94.9%~99.4%之间,藏羊与绵羊的亲缘关系最近。蛋白结构预测结果表明,IL-7蛋白主要由α螺旋组成,是一种亲水性和分泌型蛋白。该蛋白含有6种蛋白质翻译后修饰位点,包括1个N-豆蔻酰化位点、1个酰胺化位点、1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、3个N-糖基化位点、4个蛋白激酶C磷酸化位点、6个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点。本研究结果可为藏羊IL-7基因的进一步研究与临床应用提供参考。     

1株Ⅶ型新城疫病毒融合蛋白基因的克隆与生物信息学分析

为了研究Ⅶ型新城疫病毒（Newcastle disease virus,NDV）CY1株的进化情况,分析其遗传变异和基因功能,试验应用RT-PCR扩增NDV辽宁分离株CY1株的融合蛋白(fusion,F)基因,进行测序分析,构建系统进化树,并用生物信息软件对蛋白结构功能进行分析。结果显示,NDV F基因全长1662 bp,编码553个氨基酸。生物信息学分析结果表明,F蛋白的分子质量为58991.0 u,理论等电点为8.48,半衰期为30 h（哺乳动物类网状细胞）,不稳定系数31.62,脂肪指数为108.12,总平均疏水性0.174,最大疏水性为3.078,最小疏水性为-2.578,信号肽序列为第1-31位氨基酸残基,跨膜区结构分析结果表明该蛋白为跨膜蛋白,预测可能含有6个N-糖基化作用位点、9个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、7个蛋白激酶C磷酸化位点、14个N-豆蔻酰化位点、1个酰胺化位点、1个亮氨酸拉链、1个微体C端靶信号位点、1个双向核定位信号。系统进化分析结果表明,NDV CY1株与zj1株进化距离最近。     

绵羊CS-3基因的克隆及其在绵羊不同组织中的表达研究

试验首次克隆了绵羊CS-3基因序列,预测了CS-3蛋白的结构、功能及其特点,并分析了其在不同组织中的表达情况及CS-3基因与肉质性状的相关性。结果显示,CS-3基因cDNA全长838 bp,完整的开放阅读框(ORF)为70-804 bp,编码244个氨基酸。氨基酸序列中存在3个保守结构域,蛋白质二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,富含疏水区,存在多个磷酸化位点和1个蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)的磷酸化位点。通过实时荧光定量RT-PCR技术分析了CS-3基因在凉山半细毛羊部分组织中的表达情况。结果表明,CS-3基因主要在凉山半细毛羊的心脏和肌肉中表达,15 d时各组织中心脏的表达量最高,极显著高于其它各组织(P＜0.01);在心脏和肌肉组织中,CS-3基因的表达量随着年龄的增长而减少,其中在60 d时心脏中的表达量最高。