版纳微型猪近交系不育和可育公猪CRISP2基因全长编码区序列克隆及睾丸差异表达分析

CRISP2作为弱精子症发生的重要候选基因,为深入研究CRISP2与精子活力的关系及其在体内的调节与功能提供基础资料,本研究以版纳微型猪近交系(BMI)不育和可育公猪为试验动物,通过RT-PCR方法扩增得到CRISP2基因全长编码区序列,不育和可育公猪序列无差异,提交Gen Bank数据库,获得登录号为"KP780059"。生物信息学分析显示,该基因编码244个氨基酸,蛋白分子量为27.05 ku,等电点为6.76。蛋白质结构分析得出,CRISP2存在2个保守域,无跨膜结构,存在信号肽及1个亮氨酸富集的核输出信号,N端、C端均疏水;亚细胞定位显示该蛋白分泌到细胞周质的概率为94.1%。系统进化分析表明,猪与牛、绵羊的亲缘关系较近。同时,利用荧光定量PCR法确定了CRISP2 mRNA在BMI不育及可育公猪14个组织中的表达量,发现其在睾丸中特异表达,CRISP2基因在不育公猪睾丸中的表达量明显低于可育公猪,两组之间的表达量有显著的统计学差异(P0.05),表明CRISP2表达的减少可能导致精子活力下降。本研究为进一步研究猪CRISP2基因在精子发生方面的作用奠定研究基础。     

猪干扰素α和γ在杆状病毒中共表达及对PRRSV抑制作用

[目的]制备复合型猪干扰素α和γ进行应用抗病毒研究.[方法]本研究应用Bac-to-Bac杆状病毒/昆虫细胞表达系统,将编码猪干扰素α和γ成熟蛋白基因插入供体质粒pFastBacDual,分别置于PH和P10启动子控制下,引入蜂素信号肽(honeybee melittin signal peptide,HBM)基因取代猪干扰素α和γ原有信号肽基因以实现分泌型表达,并在C端分别融合6个组氨酸标签以利于纯化.将构建质粒转化DH10感受态细胞进行同源重组,获得重组穿梭质粒Bacmid,转染对数生长期的Sf9昆虫细胞获得重组杆状病毒.重组杆状病毒感染昆虫细胞,鉴定重组蛋白的活性.[结果]通过问接免疫荧光、Western-blot证明猪干扰素α和γ重组蛋白在重组杆状病毒感染的昆虫细胞中均获得表达,表达产物主要分布在培养上清中.通过在猪肾细胞(PK-15)上抑制水泡性口炎病毒(VSV)致病变作用检测重组蛋白的抗病毒活性,结果表明:昆虫细胞上清的抗病毒效价达到3.24×10<'7>U·mL<'-1>.在Marc-145细胞,昆虫细胞上清经2<'-11>稀释能够抑制100个TCID<,50>的PRRSV的致细胞病变作用.[结论]应用杆状病毒表达系统实现猪干扰素α和γ在昆虫细胞上分泌共表达,重组蛋白在细胞上对PRRSV具有抑制作用.     

多角体包裹型猪α干扰素在昆虫细胞中的表达

为了获得多角体包裹的重组猪α干扰素,应用Bac-to-Bac昆虫细胞杆状病毒表达系统,将多角体蛋白基因和编码成熟猪α干扰素的基因分别构建到p Fast Bac Dual载体的PH、P10启动子下,以多角体蛋白H1α-螺旋序列为信号肽。将构建质粒转化DH10BacTM感受态细胞进行同源重组,经抗性和蓝白斑筛选,获得重组穿梭质粒Bacmid,转染Sf9昆虫细胞获得重组病毒。通过间接免疫荧光、Western-Blot证明,多角体蛋白与猪α干扰素实现共表达,在信号肽引导下猪α干扰素被包埋进多角体;用微量细胞病变抑制法检测显示,多角体包裹的猪α干扰素有抗病毒活性,效价达到5亿U/mg以上。应用在昆虫细胞中表达的多角体包裹型猪α干扰素,在临床上为猪病毒性疾病的防治与治疗奠定了基础。     

猪干扰素α在昆虫细胞中分泌表达及其抗病毒活性检测

 【目的】为获得重组猪干扰素α。【方法】本研究应用Bac-to-Bac杆状病毒/昆虫细胞表达系统,将编码成熟猪干扰素α基因插入供体质粒pFastBacⅠ多克隆位点,置于pH启动子控制下,昆虫可识别的蜂素信号肽（honeybee melittin signal peptide,HBM）取代猪干扰素α原有信号肽以实现分泌型表达,并在C端融合6个组氨酸标签以利于纯化。将构建质粒转化DH10感受态细胞进行同源重组,经抗性和蓝白斑筛选,获得重组穿梭质粒Bacmid,转染对数生长期的Sf9昆虫细胞获得重组杆状病毒。【结果】重组蛋白通过间接免疫荧光、Western-blot证明重组蛋白在重组杆状病毒感染的昆虫细胞中获得分泌表达。通过在猪肾细胞（PK-15）上抑制水泡性口炎病毒（VSV）致病变作用检测重组蛋白的抗病毒活性,结果表明：昆虫细胞上清的抗病毒效价达到1.07×105 U?ml-1,昆虫细胞裂解液的抗病毒效价为3.15×104 U?ml-1。【结论】应用蜂素信号肽实现猪干扰素α在昆虫细胞上分泌表达,为临床上防治猪病毒性疫病奠定了基础。     

猪泛素C端水解酶L1基因的克隆与序列分析

从人泛素C端水解酶L1(UCH_L1)基因出发,在dbEST数据库中同源搜索,找到1条与人UCH_L1基因编码氨基酸同源性较高且在香猪背最长肌中表达的EST(BM194679).通过电子克隆和进一步RT-PCR试验验证,获得猪UCH_L1基因全长cDNA序列,其全长 1 105 bp,开放阅读框(ORF)位于60～728 bp,编码223个氨基酸.同源性分析结果表明,与人、鼠UCH_L1基因cDNA编码区(CDS)同源性分别为91.2%和86.5%,蛋白质序列同源性均为96.6%.对该基因编码蛋白的结构和功能预测显示含有2个典型的疏水性区域,不含有信号肽,存在1个UCH_L1(pfam01088)保守结构域和多个磷酸化位点,属UCH_L1蛋白家族,故将该基因命名为猪泛素C端水解酶L1基因(登录号AY495532).     

猪α干扰素的表达及在PAM细胞系中抗PRRSV活性检测

为研究猪α干扰素蛋白功能和了解猪α干扰素蛋白的抗病毒活性,扩增并测序了猪α干扰素基因(IFN-α),并克隆至原核表达载体pET-28a中,构建原核表达载体pET-IFN-α,将pET-IFN-α转化至BL21进行表达。Western-Blot结果表明,表达的蛋白具有很好的生物学活性。用细胞病变抑制法在PAM细胞系上进行抗病毒活性测定,结果表明,猪α干扰素有较为显著的抗PRRSV活性,其抗病毒活性效价约为1.13×106U/mg。     

猪IFN-α在巴斯德毕赤酵母中的分泌表达

为了获得高效抗病毒活性的猪α-干扰素蛋白,采用PCR法扩增获得猪α-干扰素基因完整的开放阅读框(ORF),构建重组表达质粒pPICZαC-IFN,电击转化毕赤酵母感受态细胞X33.挑阳性菌落诱导表达,离心取上清,SDS-PAGE和Western-blotting分析,可见1条相对分子质量约19 400的清晰蛋白条带,与理论值相符,表明表达产物为猪α-干扰素.在Vero细胞上检测该干扰素抗VSV的活性为4.04×106IU/L.     

版纳微型猪近交系RNF148基因生物信息分析、组织差异表达及亚细胞定位

指环蛋白RNF148与睾丸形成和精子发生密切相关。本研究以猪及其他近缘物种的RNF148 mRNA为参考序列,设计特异引物从版纳微型猪近交系(Banna mini-pig inbred line,BMI)睾丸组织中扩增RNF148基因完全编码序列;对RNF148蛋白质序列进行生物信息学分析,预测其功能,并构建RNF148的多物种系统进化树;应用实时荧光定量PCR技术检测BMI 15个重要组织的RNF148 mRNA转录表达水平;构建真核表达载体,转染猪睾丸细胞系,并进行亚细胞定位分析,检测该蛋白在细胞中的表达部位。结果表明:扩增得到BMI RNF148编码区序列长912bp,编码303个氨基酸;RNF148包含3个保守结构域PA_GRAIL_like、RING_Ubox和zf-rbx1超家族,存在1个跨膜螺旋结构,有N端信号肽序列,二级结构以α螺旋为主,N末端和C末端均疏水,有4类功能活性位点,在进化中高度保守,91.4%位于细胞质中;在睾丸中特异高表达,在心、肝等其他14个组织中相对低表达;成功构建了融合的绿色荧光蛋白真核表达载体,并确定RNF148多在细胞质中表达。研究结果为探索RNF148基因在BMI公猪繁殖性能方面的作用奠定了基础。     

秀珍菇原基形成相关基因PpFBD1的克隆与表达研究

前期研究中通过对秀珍菇经低温诱导后不同发育阶段样本进行转录组测序及差异表达基因分析发现,ID为Cluster-6377.64510的基因(命名为PpFBD1)在原基形成前期的样本中高表达。为进一步了解分析其表达特性及功能,根据转录组测序结果设计特异性引物,利用RT-PCR技术从秀珍菇中克隆获得了该基因的cDNA全长。该基因由342个核苷酸组成,编码一个由113个氨基酸组成的蛋白,蛋白相对分子质量约11 ku。进化树分析显示,PpFBD1编码蛋白与糙皮侧耳hydrophobin1编码的疏水蛋白亲缘关系最近。Gene Ontology功能分析表明,PpFBD1主要参与真菌类细胞壁的合成。荧光定量RT-PCR检测显示,该基因在菌丝体经低温诱导后恢复至室温阶段(原基形成前期)表达量最高,这表明其可能参与调控秀珍菇原基形成过程。本研究结果为阐明秀珍菇原基形成机制提供参考。     

猪PKM2基因的序列分析与组织表达及亚细胞定位

运用RT–PCR技术克隆猪PKM2基因的编码区序列,对该序列进行生物信息学分析,研究PKM2基因的组织表达及亚细胞定位。结果显示:猪PKM2基因CDS全长1 596 bp,编码531个氨基酸;预测其蛋白相对分子质量为5.79×104,等电点为7.96,含有多个磷酸化位点,为稳定蛋白;PKM2蛋白含有丙酮酸激酶家族的barreldomain和alpha/beta domain 2个结构域,其蛋白二级结构中α–螺旋和无规则卷曲占主要类型;猪PKM2蛋白序列在物种间非常保守,系统进化树分析表明,该蛋白与兔的亲缘关系最近;组织表达显示,猪PKM2基因在肾、小肠中相对高表达,而在肝脏与肌肉中相对低表达;亚细胞定位显示,PKM2蛋白在猪3D4/21和PK15细胞中表达于细胞质,而不表达于细胞核。     

烟草合子时期特异表达基因的克隆与分析

在烟草合子中克隆到1种新型的未知功能基因Nt ZE583,编码包含有91个氨基酸残基的多肽链。生物信息学分析显示:该蛋白的N端含有1段疏水性信号肽,但在其他物种中没有发现同类蛋白。Nt ZE583-绿色荧光蛋白(Nt ZE583-GFP)融合蛋白亚细胞定位显示,该蛋白可能存在于液泡中。利用染色体步移技术获得该基因5'端上游3866 bp的侧翼序列(启动子和5'UTR),经检测发现,具有较强的启动子活性。研究结果为进一步研究该基因在烟草早期胚胎发生中的功能奠定了基础。     

绍兴鸭α-干扰素基因克隆、表达及活性测定

采用PCR法从绍兴鸭的肝组织基因组DNA中扩增出α-干扰素基因,插入pUC18载体,进行序列测定及分析;将成熟α-干扰素基因亚克隆到表达载体pET-28α( )中,并转化入大肠杆菌BL21进行表达;表达产物经复性后,进行抗病毒活性的测定.测序结果表明,该基因(sxDuIFN-α)由576个核苷酸组成,共编码191个氨基酸.该基因与GenBank公布的鸭α-干扰素基因(X84764,AB128861)的核苷酸序列同源性分别为99.3%和99.1%,氨基酸序列同源性均为97.9%.表达载体经IPTG诱导表达出相对分子量为20.7 kD的DuIFN-α.该产物经细胞病变抑制法测定,显示出具有明显的抗猪水泡性口炎病毒(VSV)及鸭瘟弱毒疫苗毒的活性.     

猪原癌基因JunB的电子克隆及比较基因组学分析

电子克隆了猪原癌基因JunB,并对其编码的蛋白基本理化性质、信号肽、疏水性、高级结构等进行了预测和分析。结果表明:猪JunB基因是一个cDNA全长为1 883 bp的单外显子基因,编码合成347个氨基酸的多肽;编码的蛋白分子量35 942.42 Da,属于亲水性蛋白,不含信号肽及跨膜结构,可剪切位点可能在第46个氨基酸残基处,可能是个非分泌性的蛋白,二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主;在成年关节囊、成年肾上腺、舌头、血液、小肠、肌肉等组织和细胞中表达。     

黄瓜CsGASA4基因克隆及生物信息学分析

选取霜霉病与棒孢叶斑病两种病害胁迫后,在抗病品种中上调表达、感病品种中下调表达的基因克隆。通过生物信息学分析,初步开展该基因编码蛋白理化性质分析、亲疏水性预测、亚细胞定位预测、蛋白质结构预测。结果表明,该基因编码区全长315 bp,编码104个氨基酸,编码蛋白属于GASA super-family,具有跨膜结构,存在明显信号肽。系统进化树显示与大马士革玫瑰亲缘关系最近,同源性最高。根据其编码蛋白将该基因命名为Cs GASA4,亚细胞定位于分泌系统囊泡中。研究为进一步探究该基因功能及挖掘黄瓜双抗基因奠定基础。     

鸡干扰素基因刺激因子cDNA克隆及生物信息学分析

试验旨在利用RT-PCR方法扩增鸡干扰素基因刺激因子CDs区,回收产物转化DH5α感受态细胞后提取质粒送测序,并根据测序结果对其进行生物信息学预测分析。结果显示鸡干扰素基因刺激因子基因CDs区为1140bp,编码379个氨基酸。同源性比对和系统进化分析显示,鸡干扰素基因刺激因子基因与环颈雉、火鸡、盔珠鸡等禽类同源性较高。生物信息学分析结果表明干扰素基因刺激因子蛋白理论分子量为42.6kD,平均亲水指数为-0.041,无信号肽,存在1个跨膜区;干扰素基因刺激因子蛋白主要定位于内质网。α-螺旋(54.62%)是主要的二级结构。该研究成功克隆了鸡干扰素基因刺激因子基因CDs区,并利用生物信息学软件对其进行了生物信息学分析预测,试验结果为进一步探讨鸡干扰素基因刺激因子在先天免疫中的生物学功能及抗病毒作用的分子机制提供了理论依据。     

牛ANGPTL4基因结构和功能的生物信息学分析

以牛ANGPTL4基因为研究对象,运用生物信息学方法对其编码蛋白的结构、理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、二级结构以及高级结构进行生物信息学分析,并推测与其他物种的生物进化关系。结果表明,牛ANGPTL4蛋白是一个疏水性不稳定蛋白,定位于细胞外。含有12个α-螺旋,8个β-折叠,30个转角,3个跨膜结构区域。通过分子进化树研究发现牛的ANGPTL4基因在人、小鼠、大鼠、猪、黑猩猩、狗、鸡等物种中,与猪的亲缘关系最近。     

猪α干扰素在大肠杆菌中的表达及抗病毒活性检测

【目的】利用基因工程技术寻求能够高效、稳定表达猪α干扰素,且表达产物易于纯化的表达系统。【方法】以含猪α干扰素(IFN-α)基因的重组质粒pGEM-T-IFN-α为模板,PCR扩增猪α干扰素基因。将IFN-α片段定向插入原核表达载体pGEX-4T-1中,构建重组表达质粒pGEX-IFN-α,转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下表达可溶性的融合蛋白(GST-IFN-α)。【结果】SDS-PAGE可检测到相对分子质量约为45 ku的GST-IFN-α,Westernblot证实GST-IFN-α能与猪IFN-α单克隆抗体发生特异性反应。重组猪α干扰素经谷胱苷肽Sepharose-4B亲和柱层析纯化后,在Vero细胞上抗水泡性口炎病毒的活性为2.24×103U/mg。【结论】建立的表达系统能够表达重组猪α干扰素,表达的重组猪α干扰素具有一定的生物活性。     

猪MSTN基因生物信息学分析

[目的]对猪MSTN基因进行生物信息学分析。[方法]以从GenBank中检索到的猪、大鼠、小鼠、狗、绵羊、山羊、牛、黑猩猩、人、马、鸡和斑马鱼的MSTN基因CDS序列为材料,将该12个物种的MSTN蛋白序列调入DNAStar软件的Megalign程序,进行系统进化分析;并对猪MSTN基因的基本信息、内切酶图谱、编码蛋白二级结构、信号肽、跨膜结构以及蛋白质亚细胞定位进行分析。[结果]猪MSTN基因与大鼠、小鼠、狗、绵羊、山羊、牛、黑猩猩、人、马亲缘关系很近;该基因包含多个酶切位点;其编码的蛋白是一个疏水性不稳定蛋白,分子量为42 791.3 u,等电点为6.98,包含375个氨基酸残基;蛋白二级结构上,含有20.53%的α-螺旋(Helix)、4%β-转角(Turn)、53.07%无规则卷曲(Coil)、22.4%伸展条(extenden strand)和1个跨膜结构区域;该蛋白定位于细胞外,作为信号肽的可能性很大。[结论]该研究为猪MSTN基因的进一步分析研究提供了参考依据。     

小麦盐胁迫持续上调转录因子基因TaERF8-2D的克隆及其分析

盐胁迫严重影响小麦的正常生长发育。为了深入挖掘小麦耐盐功能基因,本研究从耐盐小麦品种德抗961中克隆了ERF类转录因子基因TaERF8-2D,并对其进行了生物信息学分析、亚细胞定位以及盐胁迫下的基因表达分析。结果表明,TaERF8-2D开放阅读框长度为762 bp,编码蛋白的分子量为26.96 kD,理论等电点(pI)为9.55,为不稳定亲水蛋白。该编码蛋白的二级结构主要由无规则卷曲和α螺旋组成,无信号肽和跨膜结构域,存在30个氨基酸磷酸化修饰位点。亚细胞定位结果显示,该基因的表达蛋白定位于细胞核。RT-PCR结果表明,在盐胁迫诱导下TaERF8-2D基因的表达量显著上升,暗示该基因在小麦盐胁迫响应过程中可能发挥重要调控作用。本研究为进一步探明TaERF8-2D基因的耐盐功能奠定了重要基础。     

猪MSTN基因生物信息学分析(英文)

[目的]对猪MSTN基因其进行生物信息学分析。[方法]以从GenBank中检索到的猪、大鼠、小鼠、狗、绵羊、山羊、牛、黑猩猩、人、马、鸡和斑马鱼的MSTN基因CDS序列为材料,将该12个物种的MSTN蛋白序列调入DNAStar软件的Megalign程序,进行系统进化分析;并对猪MSTN基因的基本信息、内切酶图谱、编码蛋白二级结构、信号肽、跨膜结构以及蛋白质亚细胞定位进行分析。[结果]猪MSTN基因与大鼠、小鼠、狗、绵羊、山羊、牛、黑猩猩、人、马亲缘关系很近;该基因包含多个酶切位点;其编码的蛋白是一个疏水性不稳定蛋白,分子量为42791.3u,等电点为6.98,包含375个氨基酸残基;蛋白二级结构上,含有20.53%的α-螺旋(Helix)、4%β-转角(Turn)、53.07%无规则卷曲(Coil)、22.4%伸展条(extendenstrand)和1个跨膜结构区域;该蛋白定位于细胞外,作为信号肽的可能性很大。[结论]该研究为猪MSTN基因的进一步分析研究提供了参考依据。