鸽子GR基因cDNA克隆与表达分析

糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor, GR)是保守的核受体超家族中的一员,属于核转录因子,GR对维持机体稳态起着重要作用,同时在动物繁殖代谢过程中扮演着重要的角色.本研究旨在克隆鸽子(Columba livia domestica) GR基因的cDNA全长并分析其组织表达谱.参照鸡(Gallus gallus domesticus)的GR基因序列设计引物,利用RT-PCR和RACE技术,克隆得到了鸽子的GR基因的cDNA序列.测序结果表明,鸽子GR基因包含有2313bp的全长CDS序列,102bp的5'UTR序列,以及18 bp的3'UTR序列,共编码770个氨基酸(GenBank登录号:NM001037826.1).通过序列同源性分析发现,鸽子GR氨基酸序列与鸡的同源性为94％,与短吻鳄(Alligator mississippienses)的同源性为85％,与人(Homo sapiens)的同源性为75％.通过与鸡、鳄鱼和人的氨基酸序列比对分析发现,鸽子的GR氨基酸序列中有一个非常保守的DNA结合区(DNA binding domain,DBD)和一个保守性较高的激素识别区(hormone recognition domain, LBD),此外还包括一个GR特异区域.利用qRT-PCR技术发现在鸽子不同组织中均有表达,表达量由高到低依次为睾丸、胰、肺、卵巢、腹部脂肪、肝、心、骨骼肌、肾、脾、输卵管、胃、下丘脑、大脑、肠和嗉囊.睾丸中表达量显著高于其他组织(P＜0.05),其次为胰腺和肺(P＜0.05),在嗉囊中的表达量显著低于其他各组(P＜0.05).本研究获得鸽子GR基因cDNA全长、组织表达规律,为进一步研究鸽子GR基因的功能提供了基础资料.     

无核葡萄VvWRKY20基因的克隆及其在胚珠败育过程中的差异表达分析

WRKY转录因子是植物特有的一类超家族转录因子,在植物的生长、发育和衰老过程中都有WRKY转录因子的参与.本研究利用SRAP-cDNA技术,以无核葡萄(Vitis vinifera)品种无核白胚珠各发育时期的cDNA为材料,克隆获得了311 bp的差异表达片段,进一步在有核葡萄(V.vinifera)品种黑比诺胚珠中进行验证.BLASTn分析表明,差异表达片段为葡萄基因组预测的WRKY20基因序列(XM_002272334.2)的部分序列.以序列XM 002272334.2为模版设计引物,通过RT-PCR技术在无核白胚珠cDNA中克隆到一个长1796 bp的同源序列,其ORF为1653 bp,编码550个氨基酸,命名为VvWRKY20(GenBank登录号:JQ782602).生物信息学分析表明,Vv WRKY20含两个WRKY保守结构域,两个C2H2锌指结构域,两个DNA结合位点,为WRKY家族中的Ⅰ类成员.其分子量为60140.4D,等电点为6.10,不稳定系数为51.01,属于不稳定蛋白.实时荧光定量PCR分析,该基因在无核白胚珠发育过程中表达量大且变化十分很明显,最大值与最小值之比为17.56,在有核品种黑比诺中,表达较低且表达水平保持相对稳定,最大值与最小值之比仅为2.52.在同一发育时期,该基因在无核白中的表达量也远高于在黑比诺葡萄中的表达量,10d时为15.77倍,30 d时达到229.12倍.有核与无核品种Vv WRKY20基因表达的差异表明,该基因可能参与无核葡萄胚珠败育.研究结果为进一步研究葡萄胚珠败育机制提供基础资料.     

金龙胆草查尔酮合酶基因(CHS)的克隆及其在花期不同组织的表达量分析

查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)是植物类黄酮化合物合成的第一关键酶。为了获得金龙胆草(Conyza blinii Lévl.)CHS基因,本研究采用快速扩增cDNA末端(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆得到了金龙胆草CHS基因的DNA和cDNA全长序列,并进行生物信息学分析,通过RTPCR检测该基因在花期不同组织部位中的表达情况并检测对应部位的相对花青素含量。结果表明,获得的CHS基因DNA全长2 098 bp,包括2个内含子;cDNA全长为1 692 bp,含有完整开放阅读框(1 197 bp),编码399个氨基酸,包含查尔酮合酶的标志性序列,命名为CbCHS(GenBank登录号:KJ155749)。序列比对结果显示,金龙胆草CbCHS基因与已报道的其它植物的CHS氨基酸序列具有很高相似性(最高为95%)。半定量RT-PCR结果显示,在叶和茎的表达量最高,相对表达量分别达到87.03%和98.33%,表达量之间没有显著差异(P0.05);在根中CbCHS基因表达量最少,相对表达量仅为9.43%,表达量与其余部位具有显著差异(P0.05)。花青素含量也以茎和叶中最高,根中微量,表明CbCHS基因与花青素的蓄积有一定相关性。本研究首次克隆了金龙胆草CbCHS基因的全长DNA及cDNA序列,研究了其在花期不同组织器官中的表达量差异及与花青素的含量关系,为进一步研究CbCHS基因对金龙胆草黄酮含量的影响及其调控机制提供了基础资料。     

鸡爪槭ApPSY和ApPDS基因克隆及其表达分析

为了探究八氢番茄红素合成酶基因(PSY)和八氢番茄红素脱氢酶基因(PDS)在鸡爪槭叶片呈色中的作用机制,本研究以鸡爪槭黄金槭叶片为材料,采取RT-PCR技术,克隆得到ApPSY基因和ApPDS基因的cDNA序列,对其生物信息学进行初步分析,并检测了不同叶色品种及不同发育时期槭树叶片中基因的表达情况。结果表明,ApPSY基因cDNA序列长1 497 bp,有一个1 257 bp的完整开放阅读框,共编码418个氨基酸;ApPDS基因cDNA序列长1 974 bp,有一个1 692 bp的完整开放阅读框,共编码563个氨基酸。生物信息学分析表明,ApPSY和ApPDS蛋白质均为亲水性蛋白质,无信号肽和跨膜结构。进化树结果显示,鸡爪槭ApPSY、ApPDS与柚子、葡萄柚和甜橙的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析结果表明,在不同发育时期叶片中ApPSY基因在呈色期表达量最高,而ApPDS基因在小绿期表达量最高;在不同叶色品种叶片中ApPSY基因在黄金槭品种中的相对表达量最高,ApPDS基因则在橙之梦品种中的相对表达量最高。本研究结果为进一步阐明ApPSY和ApPDS基因在鸡爪槭中的生物学功能提供了理论依据。     

猪多潜能性维持因子5 cDNA全序列的克隆与分析

利用前期筛选出的一些与母猪妊娠相关的有价值的新候选基因,选取其中一个位于网络顶端的EST序列(CK455976),根据此EST序列设计引物,以母猪卵巢为材料提取总RNA,运用RT-PCR和RACE-PCR对其进行cDNA全序列克隆,得到多潜能性维持因子5(developmental pluripotency associated 5,DPPA5)基因cDNA全长596 bp,提交GenBank数据库,登录号为FJ436413.经序列分析发现,其中5'UTR长67 bp,3'UTR长175 bp,编码区长354 bp,编码117个氨基酸.同源性比对分析发现,该基因核苷酸序列与人、小鼠、猕猴和狗的DPPA5基因同源性分别为83%、70%、83%和80%;编码的氨基酸序列同源性分别为74%、55%、74%和69%.经生物信息学分析,预测出DPPA5的相对分子量约13.60 kD,等电点5.24,在约1～10、18～29、38～51、60～66和75～110位之间氨基酸存在亲水性区域,DPPA5蛋白主要存在于细胞膜外侧.     

尼罗罗非鱼β2m基因的克隆、多态性分析及组织表达特征

β2-微球蛋白(β2-microglobulin,β2m)是主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)Ⅰ分子的亚基之一,与MHC-Ioα链非共价结合构成MHC Ⅰ分子.本实验通过反转录PCR(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增技术(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)克隆了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus) β2m基因的全长cDNA序列及基因组序列,并对cDNA多态性、mRNA组织分布及感染链球菌后表达的变化进行了分析.结果共获得尼罗罗非鱼2条β2m基因cDNA,全长分别为900和906 bp.两cDNA均包括351 bp的ORF,共编码116个氨基酸残基,还包含68 bp的5'非编码区(5'-UTR)和486(492) bp的3'-UTR.两条cDNA对应各自不同的基因组序列.基因组序列分析发现,β2m基因含3个外显子和2个内含子.尼罗罗非鱼β2m基因推测氨基酸序列与其他物种的β2m基因相似性在39.20％～89.80％之间.β2m基因cDNA多态性分析表明,尼罗罗非鱼中共有2种不同类型的β2m cDNA,每种类型cDNA又有3种不同的亚型.定量PCR分析表明,β2m基因在尼罗罗非鱼脾脏、心脏和肾脏中表达量最高,鳃与肠中的表达量较高,在皮肤和肌肉中的表达量最低.腹腔注射无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)后,尼罗罗非鱼β2mmRNA表达量在4个所检测组织(鳃,肾脏,心脏和脾脏)中均出现了先上升后下降的变化趋势.本实验结果表明,β2m基因可能参与尼罗罗非鱼的免疫应答,在免疫反应中发挥重要功能.本研究有助于进一步了解尼罗罗非鱼的免疫调节机制和更好地理解鱼β2类m的生理功能.     

草莓半胱氨酸蛋白酶基因(FaCP)的克隆及表达分析

半胱氨酸蛋白酶作为一种重要的水解蛋白酶,参与植物的许多生理过程.采用RT-PCR和RACE技术从草莓(Fragaria×ananassa)中克隆到半胱氨酸蛋白酶基因FaCP (GenBank登录号:JN979371),该基因cDNA全长1 338 bp,包含一个1 062 bp完整的开放阅读框(ORF),编码354氨基酸.生物信息学序列分析表明,FaCP开放阅读框编码的氨基酸序列与其他植物的CP蛋白同源性较高.Real-time PCR分析发现,FaCP基因在草莓果实、叶、根、茎和花萼中都有表达;在果实成熟过程中FaCP表达量逐渐增加,在粉红果最高,红果中略有下降.在草莓叶片中,随着叶片衰老,FaCP基因表达量增加明显.研究结果表明,FaCP可能参与了调控草莓果实的成熟及叶片衰老.     

鸡Perilipin1基因的克隆及亚细胞定位

本研究旨在克隆鸡(Gallus gallus)脂滴包被蛋白基因(Perilipin1)的cDNA序列,并检测其在鸡前脂肪细胞分化过程中的亚细胞定位.本研究以7周龄肉鸡腹部脂肪组织为材料,采用RT-PCR和RACE的方法扩增并克隆了鸡Perilipin1基因的5'UTR、CDS和3'UTR片段,分析了该基因的结构;以鸡原代前脂肪细胞为材料,利用免疫荧光及激光共聚焦技术,在诱导分化的不同时间点(12～120 h),检测了鸡Perilipin1在前脂肪细胞中的表达位置.结果表明,本研究获得的鸡Perilipin11基因5'UTR、CDS和YUTR序列总长度为2 379 bp,该基因由9个外最子、8个内含子组成(ATG位于第二外显子上);在鸡原代前脂肪细胞诱导分化过程中,Perilipin1始终包被在脂滴周围.综上,本研究成功克隆了鸡Perilipinl基因的完整cDNA序列并确定了Perilipin1在鸡前脂肪细胞分化过程中与脂滴的空间位置关系,该结果为深入开展鸡Perilipinl基因的功能研究,揭示鸡脂肪代谢的分子遗传机理提供了重要的理论依据.     

西农萨能羊47kD尾部相互作用蛋白基因(TIP47)的cDNA克隆、序列结构分析与组织表达

47kD尾部相互作用蛋白基因(tail-interacting protein47,TIP47)是影响脂滴形成和代谢的重要基因。本实验以西农萨能羊(Capra hircus)的乳腺组织为研究材料,采用RT-PCR和RACE,克隆了山羊TIP47基因的cDNA全长序列。结果得到TIP47基因cDNA序列全长1906bp(GenBank收录号为:HQ846827),包括5'UTR82bp,完整编码区1314bp及3'UTR510bp,编码蛋白质的氨基酸数为437,分子量47.36kD,等电点(pI)5.14。对TIP47基因的核苷酸和氨基酸序列分析发现,山羊的TIP47与GenBank中牛(Bos taurus)、人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)和猪(Sus scrofa)的TIP47相似性较高。蛋白质结构分析显示,TIP47不存在信号肽序列和跨膜结构;疏水性分析发现,其N端疏水性较强,中间靠近C端部分亲水性较强;三级结构分析发现,其C端呈大写的L形;该基因的遗传距离分析发现,山羊与牛的亲缘关系最近,其次是猪和人。通过RT-qPCR技术对TIP47基因进行了组织表达分析,发现所检测...     

番茄茸毛相关基因ShMYB1的克隆与表达分析

番茄茸毛具有多种生物学功能,为了探究番茄中控制茸毛的基因,本研究采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)从野生种多毛番茄(Solanumhabroc haites)LA1777中,获得了一个与茸毛相关的R2R3 MYB Subgroup 9家族新成员EST241733的全长编码区cDNA序列,命名为ShMYB1。经生物信息学分析,克隆的ShMYB1基因长1350bp,编码338个氨基酸。该基因具有保守的R2R3MYB结构域和Subgroup 9特异motif序列。荧光定量PCR结果表明,ShMYB1基因在番茄叶和花中表达量高,在根、茎、果实中没有表达。在不同发育时期的叶片中表达量差异不大,但是在幼花蕾表达量最高,随花蕾的增大,表达量显著降低。在几个番茄茸毛突变体与对应的野生型中,这个基因表达量存在明显差异。推测该基因与番茄表皮茸毛发生和花发育有关。     

加强Psy基因表达和通过RNAi抑制Lcy基因表达的载体构建

通过基因工程手段加强八氢番茄红素合成酶（Psy）基因的表达和通过RNAi抑制番茄红素β-环化酶（Lcy）基因（该基因是调控番茄红素转化为其他类胡萝卜素的主要的基因）的表达是培育高番茄红素品种的重要手段之一。根据GenBank中拟南芥的Psy基因序列（NM-121729），通过聚合酶链式反应（PCR）从拟南芥的cDNA中扩增出了长1296的Psy基因。根据GenBank中番茄的Lcy基因序列（X86452）和Pds启动子序列（U46919）分别设计特异引物从番茄中扩增出了Lcy基因的高度保守的长302bp的DNA片段和长1790的Pds启动子片段。根据RNAi的原理，将Lcy基因的长302bp的DNA片段以正反两个方向通过一段内含子序列连接在一起形成RNAi片段插入到抗Kan的pVCT2020的表达载体中，并通过具有果实特异性特点的启动子——八氢番茄红素去饱和酶基因（Pds）启动子控制该干扰片段的表达，同时将Psy基因在Pds启动子调控下插入到同一载体中，从而构建成了能同时加强Psy基因的表达和抑制Lcy基因表达的植物表达载体。     

真核双顺反子表达载体pcDNA3.1AB的构建与表达

为了构建由双CMV启动子调控的真核双顺反子表达载体pcDNA3.1AB,首先在pcDNA3.1(+)的基础上,构建出pcDNA3.1A和pcDNA3.1B,通过PCR扩增pcDNA3.1A上含-PCMV-MCS-BGHpolyA-表达单元的片段,定向克隆入pcDNA3.1B,即得载体pcDNA3.1AB。将DsRed与EGFP基因插入pcDNA3.1AB,分别构建pcDNA-DsRed、pcDNA-EGFP和pcDNA-DsRed-EGFP。质粒转染COS-7细胞瞬时表达,用荧光显微镜进行检测。结果双价质粒pcDNA-DsRed-EGFP能同时表达红色和绿色荧光蛋白基因,两基因表达强度无显著差异,且双价与单价质粒相比荧光蛋白表达强度相当。双顺反子表达载体pcDNA3.1AB的成功构建和表达,为进行基因表达及双价核酸疫苗的研究奠定了基础。     

pBI121-Lyz-GFP表达载体的构建及其对和田苜蓿愈伤组织的转化

利用分子克隆技术,将GFP基因片段插入到pBI121-Lyz多克隆区,构建了重组表达载体pBI121-Lyz-GFP。经SmaI与BamHI双酶切和PCR验证重组质粒,均能得到约750bp的目的片段,通过进一步测序证明：GFP基因已成功连接到pBI121-Lyz中,且重组质粒连接方向正确。利用冻融法将重组质粒导入农杆菌菌株LBA4404,用叶盘法转化和田苜蓿,筛选出具有卡那霉素抗性的愈伤组织,经PCR扩增和荧光显微镜检测证明重组基因已成功转化到和田苜蓿愈伤组织中。     

含CSFV T细胞表位的猪细小病毒样颗粒的表达及小鼠试验免疫研究

摘要：纯化的重组子pM-VP2-E290阳性质粒，与Bac-N-Blue DNA共转染昆虫细胞sf9，通过同源重组，形成具有感染活性的重组杆状病毒，并利用重组病毒的LacZ表型进行噬斑纯化。纯化后的高效价重组杆状病毒在昆虫细胞中进行表达，表达产物应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、免疫印迹（Western-blot）和免疫酶斑点技术（Dot-ELISA）进行分析，确定所表达的蛋白分子量大小约为67KD，且具有天然蛋白的抗原特异性。应用免疫电镜对表达产物进行观察，可见到细小病毒样颗粒。病毒样颗粒在无免疫佐剂参与的情况下，免疫6-8周龄的BALB/c小鼠，同时设PPV的灭活疫苗免疫组及PBS接种组作为参比对照，检测小鼠的细胞免疫和体液免疫学指标。结果表明，表达蛋白所形成的细小病毒样颗粒，不仅能诱导小鼠机体产生抗CSFV的特异性CTL反应，还能刺激小鼠产生高效价的抗PPV的特异性抗体。而且机体所产生的抗体效价显著高于灭活疫苗对照组。     

牛nanog基原核表达载体构建及其在大肠杆菌中的表达

从6周龄的胎牛(Bos taurus)原始生殖嵴中提取总RNA,通过RT-PCR扩增nanog基因,将其克隆到PMD-18T载体,然后再亚克隆到pGEX-KG表达载体上,获得原核表达质粒pGEx-KG-nanog,限制性内切酶分析和DNA测序证明所插入片段为牛nanog基因编码序列.重组质粒转化大肠杆菌JM109(Escherichia coli),在不同的培养温度(25、30和37℃)和不同浓度的IPTG(0.10、0.25、0.50、1.00和2.00mmol/L)诱导下均获得了表达,结果表明,培养温度和IPTG浓度对GST-Nanog融合蛋白在大肠杆菌中的表达影响甚微;经Western blot检测证实该蛋白约60kD,并具有GST抗原活性,证实目的蛋白为Nanog蛋白.     

柞蚕抗菌肽D基因重组杆状病毒表达载体的构建及其表达(简报)

昆虫抗菌肽是一类碱性小分子多肽,具有热稳定性、诱导源的非专一性和广谱的杀菌作用.抗菌肽在杀菌、抗肿瘤甚至抑制病毒复制方面具有较大的应用潜力,近年来国内外在抗菌肽的基因工程方面开展了不少研究工作.本研究采用杆状病毒载体在昆虫细胞和虫体中表达柞蚕抗菌肽D,为抗菌肽在农业、医疗卫生等方面的应用奠定基础.     

Estimation and Testing of Gene Expression Heterosis

Heterosis, also known as the hybrid vigor, occurs when the mean phenotype of hybrid offspring is superior to that of its two inbred parents. The heterosis phenomenon is extensively utilized in agriculture though the molecular basis is still unknown. In an effort to understand phenotypic heterosis at the molecular level, researchers have begun to compare expression levels of thousands of genes between parental inbred lines and their hybrid offspring to search for evidence of gene expression heterosis. Standard statistical approaches for separately analyzing expression data for each gene can produce biased and highly variable estimates and unreliable tests of heterosis. To address these shortcomings, we develop a hierarchical model to borrow information across genes. Using our modeling framework, we derive empirical Bayes estimators and an inference strategy to identify gene expression heterosis. Simulation results show that our proposed method outperforms the more traditional strategy used to detect gene expression heterosis. This article has supplementary material online.     

牛Nanog 原核表达载体构建及其在大肠杆菌中的表达

本研究的目的是构建牛Nanog基因原核表达质粒,并在大肠杆菌JM109中诱导其表达。从6周龄的胎牛原始生殖嵴中提取总RNA, 通过RT-PCR扩增Nanog 基因,将其克隆到PMD-18T载体,再从酶切鉴定和测序正确的质粒上切下目的片断,定向克隆到 pGEX-KG表达载体上,获得原核表达质粒pGEX-KG -Nanog ,限制性内切酶分析和DNA测序证明所插入片段为牛Nanog基因编码序列。重组质粒转化大肠杆菌JM109, 在不同的培养温度和不同浓度的IPTG诱导下均获得了高效表达,说明培养温度和IPTG浓度对GST-Nanog融合蛋白在大肠杆菌中的表达影响甚微;经Western Blotting 检测证实该蛋白约60KD, 大小合适,具有GST抗原活性,从而证实目的蛋白为Nanog 蛋白。     

美洲商陆抗病毒蛋白真核表达载体的构建及在毕赤酵母中的表达

摘要：从美洲商陆（Phytolacca americana）叶片中通过异硫氰酸胍法提取出了总RNA,经RT-PCR扩增出缺失突变型抗病毒蛋白PAP基因,将该基因克隆于分泌型真核表达载体pPIC9K,然后导入毕赤酵母(Pachia pastoris )菌株GS115细胞。在甲醇的诱导下,经过酵母高密度发酵进行PAP的表达,经SDS-PAGE分析。结果表明,在培养基上清液中含有一明显的特异性蛋白条带,大小为34 kD,经Western-blotting分析,该蛋白与法国PAP抗血清有特异性反应,体外活性检测表明该蛋白对病毒的侵染性具有高度的抑制性,表明该基因在毕赤酵母GS115中得到了表达。