奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼几种谷胱甘肽S-转移酶基因克隆与分析

通过RT-PCR法和RACE法,分别从奥利亚罗非鱼(Oreochromisco aureus)肝脏获得alpha、rho1、rho2型GST(GSTA、GSTR1、GSTR2)基因cDNA全序列,从尼罗罗非鱼(Oreochromis nilotica)肝脏获得GSTR1、GSTR2基因cDNA全序列。结果表明:奥利亚罗非鱼GSTA基因cDNA全序列为933bp,5′非翻译区(5′-UTR)为98bp,3′非翻译区(3′-UTR)为166bp,开放阅读框(ORF)为669bp,编码222个氨基酸。奥利亚、尼罗罗非鱼GSTR1基因ORF均为681bp、均编码226个氨基酸;奥利亚、尼罗罗非鱼GSTR2基因ORF均为693bp,均编码230个氨基酸。氨基酸序列同源性比较和系统进化分析均表明,罗非鱼GST基因与鱼类GST同源性较高,与哺乳类、鸟类、两栖类GST同源性较低。     

龙眼子叶胚3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的cDNA克隆及序列分析

从龙眼子叶胚中分离得到一个大量表达的表达序列标签(EST),该EST编码序列与金鱼草3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因的同源性为84%,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆了龙眼GAPDH基因全长序列.序列分析表明,龙眼GAPDH基因的cDNA全长为1395 bp,包括一个长1008 bp、编码336个氨基酸的开放阅读框(ORF),5′端非编码区(UTR)长71 bp,3′-UTR长316 bp.龙眼GAPDH基因编码的氨基酸序列与水稻、葡萄、小果野蕉、拟南芥、银杏等GAPDH基因的氨基酸序列同源性均高达85%以上,该基因在GenBank中的登录号为FJ694011.     

鹅催乳素受体基因克隆与表达

应用RACE-PCR技术,克隆了全长3 159 bp鹅催乳素受体基因(gPRLR)cDNA.序列分析表明, cDNA含443 bp 5′-UTR、2 496 bp编码区(含终止密码子TAA)和220 bp 3′-UTR.比对鸡催乳素受体基因并将前330 bp看作第1外显子,则gPRLR基因可划分为14个外显子.推导的蛋白序列含831个氨基酸,与鸡、鸽及火鸡PRLR的同源性分别为87.7%、85.2%和84.8%,其N末端含24个氨基酸的信号肽,成熟蛋白含807个氨基酸.gPRLR mRNA在成年鹅睾丸、输精管、卵巢、输卵管、肾、大肠、小肠、脾组织中均有表达,其中以肾、睾丸、大肠及小肠中表达最为丰富.     

鹅催乳素受体基因克隆与表达

应用RACE-PCR技术,克隆了全长3 159 bp鹅催乳素受体基因(gPRLR)cDNA.序列分析表明, cDNA含443 bp 5′-UTR、2 496 bp编码区(含终止密码子TAA)和220 bp 3′-UTR.比对鸡催乳素受体基因并将前330 bp看作第1外显子,则gPRLR基因可划分为14个外显子.推导的蛋白序列含831个氨基酸,与鸡、鸽及火鸡PRLR的同源性分别为87.7%、85.2%和84.8%,其N末端含24个氨基酸的信号肽,成熟蛋白含807个氨基酸.gPRLR mRNA在成年鹅睾丸、输精管、卵巢、输卵管、肾、大肠、小肠、脾组织中均有表达,其中以肾、睾丸、大肠及小肠中表达最为丰富.     

鹅催乳素受体基因cDNA 2种新5′-UTR特征分析

应用5′-RACE技术,在成年雄鹅睾丸中克隆到长度分别为361 bp、499 bp和594 bp 3种催乳素受体基因(gPRLR)cDNA 5′-端片段,表明雄鹅睾丸至少表达3种gPRLR mRNA.3种5′-端序列含有长度分别为210 bp、348 bp及443 bp的不同5′-UTR.3种5′-端序列后195个核苷酸一致,与鸡催乳素受体基因(cPRLR)cDNA第3和第4a外显子高度同源.3种5′-端序列起始密码子ATG均位于第3外显子45～47 bp处,与cPRLR cDNA起始密码子同一位置.348 bp与443 bp 5′-UTR结构相似.348 bp 5′-UTR中,第3外显子上游依次是235 bp和69 bp,其中69 bp与cPRLR cDNA第2外显子高度同源.443 bp 5′-UTR比348 bp 5′-UTR多插在235 bp和69 bp之间的95 bp.这些结果表明,含348 bp和443 bp 5′-UTR的mRNA来源于同一初级转录本转录后的选择性剪接.与348 bp和443 bp 5′-UTR不同的是210 bp 5′-UTR在第3外显子的上游含有一个不同的166 bp序列.这表明含210 bp 5′-UTR的mRNA来源于另一初级转录本348 bp 5′-UTR或443 bp 5′-UTR mRNA.     

火龙果HuABAR的克隆、生物信息学分析及亚细胞定位

在前期利用SSH筛选到抗旱相关基因HuABAR的Unigene序列的基础上,进行了HuABAR的全长cDNA克隆、生物信息学分析及亚细胞定位。结果表明:HuABAR基因cDNA全长为1 239bp,5′-UTR为264bp,3′-UTR为414bp,完整开放阅读框(ORF)共561bp,编码187个氨基酸;生物信息学分析显示,HuABAR基因编码蛋白具有典型的SRPBCC结构域,并与PYR1/PYLs(pyrabactin resistance 1/PYR1like)家族具有较高的相似性;HuABAR在干旱、高温(42℃)和低温(4℃)等逆境胁迫下显著上调表达,并在干旱胁迫5d、高温3d时表达量最高,低温处理5d内,表达量持续上升;通过PEG介导法瞬时转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位分析,发现该基因定位于细胞质,与已报道的其他PYR1/PYLs家族基因一致。因此,HuABAR基因可能在火龙果干旱胁迫应答中发挥重要作用。     

柽柳dir基因的克隆及序列分析

在柽柳cDNA文库测序中获得了dir基因的全长cDNA序列,去除PolyA后,该基因全长为724bp,其中5′非翻译区26bp,3′非翻译区143bp,开放阅读框(ORF)长555bp,编码184个氨基酸.基因编码蛋白的分子量为19·69kD,理论等电点为6·96·疏水性分析表明,蛋白的前41个氨基酸为亲水性的.dir基因编码的蛋白质参与木质素的形成,与植物体的病菌防御有关.该基因的Genbank登录号为DQ462418(基因)和ABE73781(蛋白).     

苦瓜MAP30基因克隆与单倍型分析

【目的】以揭示苦瓜MAP30完整基因结构及单倍型为目的,为研究MAP30基因表达调控机制提供参考。【方法】以34份苦瓜初级核心种质为材料,参考苦瓜基因组序列,克隆MAP30基因,利用多种生物信息学软件分析苦瓜MAP30完整基因结构及单倍型。【结果】苦瓜MAP30基因全长920 bp,包括52 bp的5′-UTR,7 bp的3′-UTR,861 bp的ORF,无内含子序列,编码286个氨基酸。系统进化分析表明:MAP30蛋白与葫芦科其他植物的RIPs蛋白亲缘关系较远,MAP30蛋白在苦瓜属植物中保守性较强。通过比较34份苦瓜种质资源MAP30基因序列,共发现6个SNP位点,第1个SNP位于5′-UTR区,其余5个SNP位于编码区。SNP分组发现:34份苦瓜种质资源MAP30基因共存在3种单倍型。3种单倍型编码的氨基酸序列比对显示:共存在3个氨基酸变异位点,分别是第2位M/V、第69位R/H、第74位N/D,3个氨基酸变异位点分别对应于第2、3、4 SNP位点,第5、6 SNP位点并未引起氨基酸的改变。【结论】本研究克隆了MAP30完整基因结构并分析了MAP30蛋白与葫芦科其他植物的RIPs蛋白的亲缘关系,另外分析了不同苦瓜种质MAP30基因SNP分布情况及单倍型种类。     

甘蓝型油菜BnaWRKY30-like基因cDNA序列克隆 及生物信息学分析

WRKY 转录因子是植物所特有的一个超级基因家族，能调控植物生长发育过程及逆境反应。根据转录组测序获得的 EST 序列设计引物, 利用 RT-PCR 及 RACE 技术克隆了甘蓝型油菜WRKY30 基因 cDNA 全长序列, 并运用生物信息学手段对序列进行了分析及预测。结果表明：BnaWRKY30-like 基因全长cDNA序列中包含102 bp 的5′-UTR序列，188 bp 的3′-UTR序列以及942 bp的完整ORF，编码313个氨基酸。该转录因子蛋白相对分子量为35 319.85D，等电点为 6.22，基本氨基酸中含量最高的丝氨酸（Ser），313个氨基酸中含有41个酸性氨基酸，34个碱性氨基酸，在121～182区域含有一个典型的WRKY结构域。亚细胞定位预测发现该转录因子定位于细胞核的可能性最高。蛋白质的二级结构预测表明共有α-螺旋占26.20%，延伸链占10.54%，β-转角占4.47%，无规则卷曲占58.79%。BnaWRKY30-like基因编码的蛋白具有典型的WRKY转录因子特征，与拟南芥WRKY30基因亲缘关系近，可能在油菜早期生长发育过程及盐胁迫中的发挥调控作用。     

二色补血草中2个金属硫蛋白基因的克隆及分析

从二色补血草中分离出2个金属硫蛋白基因的cDNA全序列,分别命名为LbMT1和LbMT2。LbMT1全长为569bp,其中5′非编码区23bp,3′非编码区300bp,开放读码框(ORF)长246bp,编码含81个氨基酸的蛋白,相对分子质量为8070,等电点为4.7;LbMT2全长为523bp,其中5′非编码区61bp,3′非编码区216bp,开放读码框长246bp,编码81个氨基酸,编码蛋白的相对分子质量为8000,等电点为5.0。这2个基因编码的氨基酸都含有14个半胱氨酸Cys,分布在蛋白质的N端和C端,呈CC、CXC和CXXC形式排列。疏水性分析表明:这2个蛋白都存在35~48个氨基酸之间较强的疏水区。通过对多种植物的MT蛋白序列比对分析表明,金属硫蛋白家族在氨基酸数目上保守性差,但半胱氨酸残基(Cys)的位置和数目保守性达到100%,揭示了Cys对金属硫蛋白的功能十分重要。这2个基因已经在Genbank上注册,LbMT1基因的登录号为EF103574,LbMT2基因的Genbank登录号为EF103575。     

仿刺参过氧化氢酶基因全长cDNA的克隆及表达分析

研究仿刺参（Apostichopus japonicus）免疫相关基因的功能和作用机制可为仿刺参养殖病害的防控提供科学依据。克隆了仿刺参过氧化氢酶（catalase）基因的全长cDNA序列,全长1 885 bp,其中5′\|非翻译区（5′\|untranslated region,UTR）长76 bp,3′\|UTR长306 bp,开放阅读框（open reading frame,ORF）1 503 bp,编码500个氨基酸,预测蛋白分子量为56.56 kDa。氨基酸序列比对结果显示,仿刺参Catalase与三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）和紫海胆（Strongylocentrotus purpuratus）的相似度最高,为75%。仿刺参catalase cDNA推导的氨基酸序列具有过氧化物酶定位信号PTS2、与还原型辅酶Ⅱ(NADPH) 结合的氨基酸残基及与其它物种高度保守的Catalase近端血红素配体签名序列（351RLFSYSDTH359）。系统进化分析显示仿刺参处于无脊椎动物分支中,和紫海胆位于同一小支上。实时定量PCR结果显示,catalase mRNA在仿刺参肠、体壁、肌肉、呼吸树、体腔细胞和管足中均有表达,在肠中表达量最高。在细菌脂多糖LPS刺激后4 h,体腔细胞中catalase mRNA表达量显著升高,表明仿刺参的catalase基因在应对外来病原菌刺激的免疫应答中发挥了重要作用。     

仿刺参profilin基因全长cDNA的克隆及表达分析

仿刺参（Apostichopus japonicus）是我国北方沿海重要养殖品种之一。克隆了仿刺参profilin基因全长cDNA序列,并分析了基因的表达规律。该基因cDNA序列全长787 bp,5′-非翻译区（5′-untranslated region,UTR）长205 bp,3′-UTR长204 bp,开放阅读框378 bp,编码125个氨基酸,预测蛋白分子量13.4 kDa。仿刺参Profilin蛋白的PROF保守结构域中含有肌动蛋白互作位点、多聚脯氨酸结合位点和PIP2互作位点。氨基酸序列比对结果显示,仿刺参Profilin与丝盘虫（Trichoplax adhaerens）和囊舌虫（Saccoglossus kowalevskii）相似度最高,为46%。Quantitative real-time PCR结果显示,profilin mRNA在仿刺参未受精卵、受精卵、多细胞期、囊胚期、原肠期、小耳状幼体、中耳状幼体、大耳状幼体、樽型幼体、五触手幼体和稚参11个发育阶段及幼参的体壁、体腔细胞、肠道和呼吸树中均有表达;在仿刺参的不同发育阶段中,未受精卵至原肠期profilin mRNA表达量低,从小耳状幼体至稚参表达量增高;在仿刺参的不同组织中,profilin mRNA在体腔细胞中的表达量最高。经过棘皮动物免疫系统有效激活物脂多糖LPS的刺激,体腔细胞中profilin mRNA表达量显著升高,为仿刺参养殖病害的防控提供科学依据。     

草菇Volvariella volvacea中乳清酸核苷-5’-单磷酸脱羧酶编码基因vv-pyrG的克隆和序列分析

运用简并PCR和基因组步行技术克隆常见食用菌草菇的乳清酸核苷-5’-单磷酸脱羧酶编码基因（vv-pyrG基因）,并运用生物信息学和系统发育学的方法对所获得的基因进行了序列分析。结果显示：vv-pyrG基因的编码区长度为920bp,含有2个长度分别为65bp和54bp的内含子,可以编码1个含有266个氨基酸残基的蛋白质序列。该氨基酸序列经比对分析,显示与裂褶菌（Schizophyllum commune）和灰盖鬼伞（Coprinus cinereus）的OMPDC序列的相同性分别为58％和64％,相似性分别为74％和78％。对24种真菌的OMPDC氨基酸序列进行系统发育分析表明,系统进化树中草菇与灰盖鬼伞、裂褶菌、双色蜡蘑（Laccaria bicolor）和白腐菌（Phanerochaete sordida）聚在一起,在节点上的支持率是97％。     

棉铃虫细胞色素P450家族 CYP6AE14 基因克隆、序列分析及蛋白原核表达

采用同源克隆技术克隆石河子棉区棉铃虫抗性品系的P450家族解棉酚基因 CYP6AE14 。克隆获得的目的基因全长1 581 bp,编码526个氨基酸。序列分析表明,该抗性品系的 CYP6AE14 有1个氨基酸发生突变,即Y25F;其与烟草天蛾的CYP6AE32同源性较高,达60%。利用原核表达载体pET28 a在大肠杆菌中成功表达棉铃虫P450 CYP6AE14 基因,为进一步的基因功能验证奠定基础。     

百脉根细胞分裂素合成酶基因LjIPT2的克隆及其植物表达载体的构建

细胞分裂素在植物生长发育的许多方面行使重要功能,异戊二烯转移酶(IPT)是细胞分裂素合成的关键酶。利用生物信息学和RACE、TAIL技术从豆科模式植物百脉根中克隆到一个IPT基因,命名为LjIPT2。该基因全长为1 240 bp,含1 029 bp的完整开放阅读框,编码342个氨基酸。该序列已提交GenBank,登录号为DQ436463。LjIPT2基因的结构与拟南芥大部分细胞分裂素合成基因结构类似,其编码的蛋白与已鉴定出的IPT蛋白同源性较高。将LjIPT2插入到含有CaMV35S启动子的载体pCAMBIA1301上,构建了该基因的植物超表达载体35S:LjIPT2。该载体的构建为下一步研究百脉根LjIPT2基因的功能、探讨植物细胞分裂素的生物合成及其对植物生长发育的调控提供实验基础。     

日本蟾蜍皮肤胸腺素α原cDNA的克隆及序列分析

为研究蟾酥、蟾衣、蟾皮中多肽类有效成分,通过菌落聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）对日本蟾蜍Bufo japonicus formosus皮肤cDNA质粒文库进行了筛选,获得胸腺素原（prothymosin?鄄,ProT）全长cDNA序列,并对它们进行了生物信息学分析。日本蟾蜍ProT cDNA全长为1 480 bp,包括339 bp的完整开放阅读框（open reading frame,ORF）,5端125 bp及3端1 016 bp的非翻译区（untranslated region,UTR）。根据cDNA序列推导的日本蟾蜍ProT由112个氨基酸残基组成,无信号肽结构。氨基酸序列同源性分析显示,日本蟾蜍ProT与食用蛙Rana esculenta同源性为82%,与其他11种动物的同源性则介于54%～73%。ProT具有显著的抗肿瘤作用。分析日本蟾蜍ProT cDNA序列,可为研究其生物学功能和药物研发提供实验依据。图4参17     

黑豆NBS类抗病基因同源片段的克隆与分析

根据已克隆的抗病基因保守结构域设计简并引物,以湖南黑豆（HH）为试材,通过RT-PCR,从cDNA中扩增抗病基因同源序列,测序鉴定出2个含有通读阅读框的DNA片段：FNBSl、FNBS3。FNBS1大小为534bp,编码178个氨基酸;FNBS3大小为513bp,编码169个氨基酸。BLASTP分析表明,2个片段均具有NB-ARC结构域（与植物抗病有关）,并且包含p-loop、Kinase-2、HD等结构域。基因FNBSl与大豆基因RPMl-like编码的氨基酸序列的同源性为98％,基因FNBS3与大豆基因N-like 编码的氨基酸序列的同源性为99％,推测FNBS1、FNBS3可能是黑豆NBS-LRR类抗病基因的核心区域。     

青海野生中国沙棘P5CS基因的扩增及序列分析

以青海野生中国沙棘的嫩叶为材料,扩增其P5CS基因并进行序列测定。结果表明:所得的中国沙棘的P5CS基因的碱基数量为434 bp,其中A碱基115个,T碱基119个, G碱基107个,C碱基93个。另外,通过对中国沙棘P5CS基因的氨基酸的序列分析显示,所得P5CS基因片段编码144个氨基酸,其中强碱性氨基酸21个,强酸性氨基酸8个,疏水性氨基酸53个,亲水性氨基酸34个。     

Molecular Cloning and Characteristics Analysis of ghrelin Gene in Asian Swamp Eel(Monopterus albus)

Ghrelin is an important signaling molecule linking reproductive and energy metabolism. In this study, ghrelin gene of Monopterus albus was cloned. Its structure and function were analysized preliminarily. By Rapid Amplification of cDNA Ends(RACE) technique, full-length cDNA and DNA sequences of ghrelin gene were obtained. The full-length ghrelin cDNA(GenBank accession no. JX122807) was 552 bp long, containing a 115 bp 5'-untranslated region, a 324 bp open reading frame and a 113 bp 3'-untranslated region. The full-length ghrelin DNA was 1 323 bp, consisting of three introns and four exons. The exon/intron junction sequences conformed to the GT/AG rule. Three introns were 594, 84 and 93 bp in length, respectively; four exons were229, 78, 112 and 133 bp in length, respectively. The results of amino acid sequence analysis showed that the deduced propreghrelin sequence of M. albus contained a signal peptide(SP) consisting of 22 amino acid residues, a mature peptide(MP)consisting of 19 amino acid residues and a C-terminal amino acid residue. Among them, the third amino acid of MP was serine(Ser~3) as the site for N-acylation and N-deacetylation reactions; the C-terminal amino acid residue sequence might contain a peptide hormone obestatin, which is a physiological antagonist of mature Ghrelin peptide. The homology and phylogenic relationships analyses of amino acid sequences suggested that propreghrelin of M. albus had high similarity to those of several Perciformes fishes; the propreghrelins of M. albus, Perciformes and Heterosomata fishes were clustered into a subgroup. The high conservatism of the gene structure and the amino acid sequences indicated that Ghrelin exerts important physiological functions and plays similar physiological mechanisms in vertebrates.     

花生共生受体类蛋白激酶基因的克隆及生物信息学分析

共生受体类蛋白激酶（symbiosis receptor-like protein kinase, SYMRK）是控制植物与微生物共生的关键调控基因,利用基因组步移技术,克隆得到花生symrk的全长基因及其560 bp的ATG上游序列。采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的常规理化性质、跨膜结构域、亚细胞定位和高级结构等进行了预测和分析,结果表明Ah-symrk由15个外显子和14个内含子组成,cDNA全长3 042 bp,包含2 781 bp的ORF,编码926个氨基酸,为疏水性酸性蛋白质,定位于细胞膜;ATG上游序列包含3个与根特异表达有关的顺式作用元件root motif tapox1;RT-PCR验证,该基因在花生根中特异性表达。