中国实验小型猪朊蛋白基因的克隆与序列分析

根据已发表的猪朊蛋白基因（PRNP）序列设计特异性引物，进行PCR直接扩增，得到了中国实验小型猪（CEMP）的朊蛋白基因（PRNP），将其克隆到pGEM-TEasy载体中。序列分析表明上述CEMP的PRNP基因ORF区全长为774bp，编码257个氨基酸的前体蛋白，分子质量约为28．3ku，其PRNP序列与已发表的猪PRNP序列（L07623）差异微小，仅在第4位氨基酸残基处有变异（Ser→Asn）；绘制CEMP与其他15种属动物朊蛋白的氨基酸序列进化树发现，CEMP与多种哺乳动物朊蛋白的氨基酸序列遗传距离比较接近，与水貂最近。而与禽类朊蛋白氨基酸的遗传距离较远。     

刚竹属3种重要散生竹光系统Ⅰ基因（Lhca1）的克隆、序列分析和蛋白结构预测

光系统Ⅰ(PSⅠ)在植物光合系统中具有重要功能,Lhca1是编码PSⅠ复合物中最主要的捕光色素蛋白LHCⅠ的基因。该研究采用RT-PCR法,从毛竹中克隆了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因Lhca-Pe01(GenBank EU035496)的全长,从红壳竹和角竹中克隆了长度分别为616、613 bp的捕光叶绿素a/b结合蛋白基因片段LhcaH01(GenBank EU513200、 LhcaJ01(GenBank EU513201)。运用生物信息学方法对其核苷酸序列、编码的氨基酸序列以及蛋白结构进行预测。结果表明,LhcaPe01基因序列从第39 bp开始到第779 bp含有1个开放阅读框和一个中止密码子,该基因全长1 051 bp,在5′端有38 bp的非编码区,在3′端含有242 bp的非编码区和Poly(A) 30 bp。对这3个基因的保守片段的序列分析表明,刚竹属3种竹种毛竹、红壳竹和角竹保守区内核酸序列同源性非常高,在禾本科内不同属之间毛竹与大麦序列同源性最高,玉米次之。编码的氨基酸序列同源性与核酸序列同源性一致,最高是毛竹与大麦,水稻次之。经推测LhcaPe01编码的蛋白质等电点和分子量分别为5.400 0和22 107.34 D。蛋白质结构预测表明,毛竹、大麦、水稻、玉米的LHCⅠ蛋白结构非常相似。      

水牛朊蛋白成熟片段基因的克隆与原核表达

【目的】克隆、分析水牛朊蛋白（prion protein，PrP）成熟片段基因，并获取纯化的表达产物。【方法】将应用PCR技术扩增的水牛成熟PrP的核酸序列克隆到表达载体pET-32a，并分析其序列；把阳性克隆质粒pET-32a-BPrP转化表达菌BL21(DE3)，鉴定纯化的表达产物。【结果】水牛朊蛋白成熟片段核酸序列及其推导的氨基酸序列与已知其他牛科动物的成熟PrP核酸、氨基酸序列间的相似性分别在97.1%和97.2%以上，并且发现水牛成熟PrP有5个重复序列，编码的氨基酸序列其中有2个九肽和3个八肽重复序列。具有较高的表达水平的PrP融合蛋白被纯化后，用Western印迹实验证明该蛋白具有PrP抗原活性。【结论】首次报道了克隆、分析水牛朊蛋白成熟片段基因，发现水牛成熟PrP有5个重复序列，并获得了具PrP抗原活性的水牛成熟PrP融合蛋白。     

茄子SmWOX13基因的克隆、亚细胞定位及序列分析

WUSCHEL-related homeobox基因编码保守的转录因子家族在植物发育中起着非常重要的作用。本文从茄子中克隆了SmWOX13基因,该基因cDNA序列全长1 233 bp,包含834 bp编码序列。推导氨基酸序列用于分析该基因的保守性及生成3D结构。扩增获得的基因组序列被用于该基因结构的分析。SmWOX13与GFP融合蛋白的亚细胞定位结果表明该蛋白被定位于细胞核。系统发生树显示茄子SmWOX13基因与番茄WOX8和拟南芥WOX13属于同一个分支。综上结果可表明茄子SmWOX13基因可能与之前报道的番茄和拟南芥WOX基因类似,参与了果实形状的控制。     

梅花PmERF4基因的克隆及其表达分析

为阐明梅花(Prunus mume)ERF基因的功能,采用RT-PCR技术从梅花品种‘雪梅’中克隆获得1个PmERF4基因。生物信息学分析表明该基因cDNA全长序列为842 bp,完整开放阅读框(ORF)为690 bp,编码229个氨基酸。氨基酸序列比对发现,PmERF4蛋白包含1个AP2/ERF保守结构域。系统进化分析结果显示,梅花PmERF4蛋白与李亚科李属植物的ERF蛋白高度同源。利用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测PmERF4基因在非生物胁迫和激素处理下的表达,结果表明:PmERF4基因受低温、氧化胁迫的诱导,但响应程度不同,它能够持续且强烈地响应低温胁迫,对甘露醇、MeJA、SA处理不敏感,而高盐和ABA则抑制其表达;PmERF4基因可能在梅花低温胁迫应答中发挥重要作用。     

Pedhn基因的克隆及表达分析

为深入研究胡杨的抗盐分子机制,并获得与之相关的抗逆基因,采用SMART技术构建了胡杨盐胁迫处理cDNA文库。经随机测序,得到一个编号为SSL061的EST序列,与欧美杨的脱水素基因有较高相似性,通过PCR快速扩增文库的方法获得了胡杨脱水素基因（Pedhn）。分析表明,该cDNA的长度为813 bp,拥有681 bp 的开放读码框,共编码227个氨基酸。该序列包括两个重复的富含赖氨酸的K片段和由7个连续的丝氨酸残基组成的S片段,但是缺乏Y片段。RT-PCR结果表明,胡杨在未受胁迫的情况下脱水素基因的转录水平较低,而随着盐胁迫浓度的升高,脱水素基因的转录水平总体呈上升趋势。      

绵羊LDHAL6A基因的电子克隆与生物信息学预测

以人LDHAL6A基因的cDNA序列为探针,利用生物信息学方法,对绵羊LDHAL6A基因进行了电子克隆,并对推导出LDHAL6A基因编码的蛋白结构与性质进行了预测。结果表明：绵羊LDHAL6A基因的cDNA序列全长为1798bp,包括999 bp的编码区和149bp的5ˊ非翻译区（5ˊUTR）、650 bp的3ˊ非翻译区序列（3ˊUTR）,编码合成332个氨基酸的多肽;其编码蛋白属疏水性蛋白,不存在信号肽及跨膜结构,定位于内质网上;无规则卷曲、琢-螺旋是绵羊LDHAL6A蛋白主要的二级结构元件。绵羊LDHAL6A基因编码蛋白可能在精子生成过程中起重要作用。     

朊蛋白(prp105-125缺失)酵母双杂交诱饵载体的构建和鉴定

对小鼠朊蛋白（prp105—125缺失）的基因片段进行扩增,并将扩增片段导入诱饵载体pSos中构建酵母双杂交诱饵载体pSos-prp朊蛋白（prp105—125缺失）,用重组质粒转化感受态酵母菌cdc25H,检验其表达产物在酵母细胞中有无毒性及自激活作用。序列分析结果表明,该试验成功构建了小鼠朊蛋白（prp105-125缺失）酵母双杂交诱饵载体,且该诱饵质粒的表达产物对酵母菌cdc25H既无毒性也无自激活作用。     

福建黄兔线粒体基因组全序列测定与分析

福建黄兔是中国优良的小型兼用品种，从线粒体水平分析福建黄兔在兔形目动物中的系统发育地位，对探究其起源、进化和种群分类具有重要意义。利用PCR高保真扩增技术和生物信息学软件对福建黄兔线粒体基因组进行获取、拼接与注释。结果发现福建黄兔线粒体基因组全长17 000 bp(Genbank No.MN518689)，主要包括tRNA基因（22个）、rRNA基因（2个）、蛋白编码基因（13个）和控制区（1个）4 部分，基因排列紧密。除控制区，共存在37个编码基因，有9个基因由轻链（L链）编码，其余28个编码基因均由重链（H链）编码。22个tRNA基因中，除 tRNA-Ser(AGY)基因由于缺失DHU臂不能形成三叶草结构外，其余21种tRNA基因均可折叠形成经典的三叶草结构。控制区含有3种结构域：延长终止序列区（ETAS1和ETAS2）、中央保守区、保守序列区（CSB1、CSB2和CSB3），其中，CSB1和CSB2间存在200 bp的短重复序列，CSB3和tRNA-Phe间存在306 bp的长重复序列。基于线粒体基因组控制区序列构建10 种兔形目动物的系统进化树，结果表明福建黄兔起源于穴兔，支持将福建黄兔划归为穴兔属。     

牛 TRAF6基因编码区的克隆及序列分析

为了探讨牛 TRAF6基因的结构与功能、采用基因克隆技术分离了牛 TRAF6基因的编码区序列、并采用 生物信息学方法分析了该基因及其所编码的蛋白质的序列特征、结构和功能。结果表明院分离了 TRAF6 基因 1 803 bp 的 cDNA 序列（GenBank 登录号为 DQ471669）、编码区长度为 1 629 bp、编码 542 个氨基酸（GenBank 登录号 为 ABF06558）、位于细胞核、细胞质、线粒体、内质网等多种细胞器上、分子量为 61. 57176 ku、等电点为 6. 09、含有 RI NG-f i nger 、zf -TRAF 和 M ATH_TRAF6结构域。 该蛋白与人、小鼠和大鼠 TRAF6蛋白的同源性分别为 89% 、84% 和 82% 、 其结构域的同源性均达到 95% 以上。 根据各物种间 TRAF6 蛋白的高同源性、 结合人和小鼠 TRAF6 蛋白在 TNF/ TLRs/ TI R 超家族介导的信号转导途径中的重要作用、推测牛 TRAF6 蛋白也可能参与调节多种信号通路、在免 疫反应、炎症反应、细胞分化和凋亡等生物学过程中发挥重要功能。     

Human prion protein with valine 129 prevents expression of variant CJD phenotype

Variant Creutzfeldt-Jakob disease (vCJD) is a unique and highly distinctive clinicopathological and molecular phenotype of human prion disease associated with infection with bovine spongiform encephalopathy (BSE)-like prions. Here, we found that generation of this phenotype in transgenic mice required expression of human prion protein (PrP) with methionine 129. Expression of human PrP with valine 129 resulted in a distinct phenotype and, remarkably, persistence of a barrier to transmission of BSE-derived prions on subpassage. Polymorphic residue 129 of human PrP dictated propagation of distinct prion strains after BSE prion infection. Thus, primary and secondary human infection with BSE-derived prions may result in sporadic CJD-like or novel phenotypes in addition to vCJD, depending on the genotype of the prion source and the recipient.     

Balancing selection at the prion protein gene consistent with prehistoric kurulike epidemics

Kuru is an acquired prion disease largely restricted to the Fore linguistic group of the Papua New Guinea Highlands, which was transmitted during endocannibalistic feasts. Heterozygosity for a common polymorphism in the human prion protein gene (PRNP) confers relative resistance to prion diseases. Elderly survivors of the kuru epidemic, who had multiple exposures at mortuary feasts, are, in marked contrast to younger unexposed Fore, predominantly PRNP 129 heterozygotes. Kuru imposed strong balancing selection on the Fore, essentially eliminating PRNP 129 homozygotes. Worldwide PRNP haplotype diversity and coding allele frequencies suggest that strong balancing selection at this locus occurred during the evolution of modern humans.     

贵州务川黑牛mtDNA Cytb基因遗传多样性研究*

 务川黑牛是贵州省新近发现的独特地方品种,其起源和系统地位尚存争议。测定了22个务川黑牛的Cyt b基因全序列,结合已报道的中国9个黄牛品种17个个体的Cyt b基因全序列进行分析,结果显示：务川黑牛的Cytb基因全长1140 bp,共检测到21个核苷酸多态位点。碱基A+T平均含量为567%,显著高于G+C平均含量43.4%,第3密码子表现出较强的碱基组成偏倚。定义了8种单倍型且突变类型仅存在转换,表明务川黑牛的Cyt b基因的遗传多态性较为丰富。邻接法(NJ）构建的分子系统树表明,务川黑牛有2个母系起源即普通牛起源和瘤牛起源。     

天祝白牦牛LF基因克隆及分子特征

 【目的】哺乳动物乳铁蛋白（Lactoferrin,LF）在抗菌、抗病毒、抗肿瘤、调节免疫等方面起着重要作用。本试验对天祝白牦牛乳铁蛋白基因的编码区进行克隆和分子特征分析。【方法】以处于干乳期的天祝白牦牛乳腺组织为材料,通过RT-PCR克隆了包含LF基因编码区的cDNA序列（GenBank收录号为EU547252）;将克隆获得的天祝白牦牛LF基因的cDNA与奶牛相应序列进行比对;对天祝白牦牛LF蛋白（GenBank收录号为ACB29795）与其它物种LF蛋白进行序列比对和进化树分析;对牦牛LF蛋白的特性和结构进行预测。【结果】克隆获得天祝白牦牛LF基因cDNA片段长度为2 344 bp,其中LF基因编码区全长2 124 bp,编码708个氨基酸;序列分析显示,克隆获得的牦牛cDNA序列与奶牛该序列存在15个碱基的变异,其中位于LF基因编码区的变异有12个,这些突变造成4个氨基酸变异;天祝白牦牛LF蛋白与奶牛、人、小鼠、山羊、绵羊、猪、狗、马、骆驼、猩猩、鸡LF蛋白氨基酸相似度分别为99.4%、69.5%、63.5%、92.4%、91.5%、72.9%、69.1%、72.6%、75.3%、69.5%和50.9%;各物种LF蛋白进化树符合物种进化规律;同源建模预测LF 3D模型显示,LF为多肽链在二级结构基础上折叠形成2个极相似的、对称的球状叶,即N叶和C叶,中间由1段对蛋白酶敏感的α-螺旋连接,呈“二枚银杏叶型”结构。【结论】从天祝白牦牛克隆获得LF基因编码区全长序列并揭示了其分子特征,为牦牛LF蛋白基因工程和蛋白质功能的研究奠定了基础。     

荷斯坦牛中性粒细胞防御素BNBD12基因克隆、原核表达及其抗菌活性分析

 【目的】实现荷斯坦牛中性粒细胞防御素BNBD12基因在大肠杆菌中的高效表达,并分析重组BNBD12的抗菌活性。【方法】RT－PCR扩增荷斯坦牛中性粒细胞BNBD12基因,序列分析后人工合成了适于在大肠杆菌中表达的BNBD12成熟肽,构建原核表达载体pET32a(+)/BNBD12,并在大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达。通过琼脂扩散法分别确定重组蛋白对牛源乳腺炎主要致病菌革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抗菌效果,应用扫描电镜观察重组蛋白的杀菌效应。【结果】测序结果表明扩增片段长度为180 bp,可编码含60个氨基酸的成熟蛋白。SDS－PAGE和Western blotting分析显示人工合成的BNBD12的成熟肽基因以融合蛋白形式表达,表达量占菌体总蛋白的21.4%;纯化的重组蛋白0.05 mg?mL-1对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显抑菌效果;扫描电镜观察发现重组蛋白作用后可引起病原菌内容物外泄而死亡。【结论】成功表达了荷斯坦牛中性粒细胞β-防御素12,该重组蛋白既可作用于革兰氏阳性菌又可作用于革兰氏阴性菌,显示出较好的临床应用前景。     

Emerging diseases. Hunt for mad cow in sheep reassuring

Experts on brain-riddling spongiform diseases have grown steadily more uneasy over signs that so-called mad cow disease or bovine spongiform encephalopathy (BSE), which is linked to a lethal human illness, may be lurking in sheep. A study in the 10 August issue of Nature now offers evidence that BSE is not rampant in sheep after all, although scientists are far from ready to let their guard down.     

玉米小斑病菌诱导大豆叶片胼胝质沉积的初步研究

 利用菌丝染色和胼胝质特异性染色技术,研究玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)与非寄主植物大豆互作时,能否诱导大豆产生胼胝质沉积相关的防御反应。将玉米小斑病菌接种到大豆叶片3h后即可观察到孢子能在大豆叶片上萌发,12h后能诱导大豆叶片细胞中胼胝质沉积。利用实时荧光定量PCR技术,在转录水平检测到β-1,3-葡聚糖酶基因（GLU）表达有变化。本试验研究结果表明大豆作为玉米小斑病菌的非寄主植物,可受玉米小斑病菌诱导而产生胼胝质沉积的防御反应,为进一步探明作物多样性种植降低病害发生的非寄主抗性机理奠定基础。     

疯牛病与朊蛋白的研究进展

论述了疯牛病的发病历史与现状、疯牛病的临床症状与检测、朊蛋白与蛋白假说和疯牛病的致病机理等。此外,还讨论了治愈疯牛病的可能性。     

长雄野生稻红米基因的发掘定位研究

 红米由于积累在果皮层的红色色素而具有很高的食疗价值,这种色素又叫浓缩丹宁酸。红米在野生稻中是广泛存在的,本研究利用泰国优质籼稻RD23和长雄野生稻杂交,通过胚挽救技术获得F₁,再用泰国优质籼稻RD23为轮回亲本与F₁回交得到BC₆F₁群体,用于红米基因分子定位。利用已有的微卫星(SSR)标记将红米基因Rc定位于第七染色体RM3859和RM214之间,Rc与RM3859之间的遗传距离为1cM,与RM214之间的遗传距离为2cM,本研究结果为红米的遗传基因定位研究奠定了基础。     

原核表达牦牛朊蛋白的纯化及其活性测定

以原核表达的GST-BoPrP(23～242)融合蛋白为抗原,免疫BALB/C小鼠,制备抗牦牛朊蛋白的特异性抗血清。经Western blotting和间接ELISA鉴定,该抗血清可与牦牛重组成熟PrP(23～242)和牛脑组织提取物发生反应,蛋白酶K消化各抗原可消除免疫反应,但不与GST蛋白和E.coli BL21(DE3)的菌体蛋白发生反应,表明该抗血清为抗牦牛重组成熟PrP(23～242)的抗血清,其效价高达1∶12800,并能识别黄牛脑组织中的天然朊蛋白。原核表达的GST-BoPrP(23～242)融合蛋白能有效地刺激免疫动物产生PrP特异性抗体,所制备的抗血清可适用于天然朊蛋白的检测。