CoQ10生物合成限速酶及其编码基因对布菜凯特黑牛品种培育的实践意义

辅酶Q10（CoQ10）作为人体线粒体呼吸链中的递氢体具有较高的学术研究及应用价值。由ubiA／coq2基因编码的对羟苯甲酸聚异戊二烯焦磷酸转移酶是原核和真核生物CoQ生物合成途径的限速步骤,因此对该酶及其编码基因的研究显得尤为重要。对该酶及其编码基因的研究成果和现状进行综述和展望,旨在为布莱凯特黑牛品种培育的实践研究提供理论指导意义。     

CoQ10-Dps编码基因的研究进展及其在布莱凯特黑牛分子育种中的应用

CoQ10作为生物细胞呼吸链中的重要递氢体,广泛存在于动植物及微生物体内,是人体唯一可利用的CoQ类,而Dps(十聚异戊二烯焦磷酸合成酶)是决定其类别的关键酶。CoQ10在脏器(心脏、肝脏、肾脏)、牛肉、豆油、花生等食物中含量较高,摄入1.0 kg牛肉或1.5kg花生均可提供约30 mg CoQ10。因此,利用CoQ10合成过程中的各类关键酶编码基因对布莱凯特黑牛进行分子遗传标记辅助育种的研究,有助于促进高档优质肉牛新品种的培育。简要概述了CoQ10和CoQ10-PPP(聚异戊二烯焦磷酸)侧链的生物合成,并对其关键酶Dps编码基因的研究现状及在布莱凯特黑牛分子育种中的应用进行评述。     

中介蝮蛇毒纤溶酶基因克隆及生物信息学分析

克隆中介蝮蛇(Gloydius intermedius)纤维溶解酶(Fibrinolytic enzyme,FLE)基因,分析其基因序列并对该基因的功能进行分析.从中介蝮蛇毒腺细胞中提取总RNA,通过RT-PCR法扩增纤溶酶基因,与pMD18-T载体连接进行TA克隆,再进行序列的测定并且对该序列进行分析.扩增得到完整开放读码框在内的长为777 bp的纤溶酶基因序列.成功克隆了编码中介蝮蛇纤溶酶的基因序列,推导其编码的氨基酸序列.开放读码框编码258个氨基酸,含有大量疏水氨基酸.其中,前1～19位氨基酸编码信号肽;根据同源性推测,以His65、Asp110和Ser204组成纤溶酶的活性中心并高度保守;序列内合12个Cys.两两配对结合成的6个二硫键对纤溶酶的高级构型和稳定性至关重要.成功克隆中介蝮蛇毒纤溶酶基因为进一步研究该基因的遗传特征以及为该酶在原核及真核生物中的表达研究提供依据.     

灵芝倍半萜合酶基因的克隆及表达

倍半萜合酶是倍半萜化合物生物合成途径中的关键酶。本试验从灵芝基因组数据库中筛选出1个编码灵芝萜类合酶的基因,并对其进行克隆及表达。序列分析表明,该基因开放阅读框的长度为1041bp,编码346个氨基酸;成功构建了1个灵芝萜类合酶基因的原核表达载体,并完成了该基因编码的倍半萜合酶在大肠杆菌中的可溶性表达;顶空固相微萃取—气相色谱质谱法分析结果表明重组的灵芝萜类合酶具有催化活性。为后续研究萜类化合物的多样性奠定基础。     

中国水仙几丁质酶基因的克隆与表达分析

【目的】克隆中国水仙几丁质酶基因,分析其在水仙不同组织中的表达,为提高中国水仙的抗病性提供参考。【方法】利用RT-PCR技术克隆得到中国水仙几丁质酶基因,对其序列及编码氨基酸序列进行生物信息学分析,通过qRT-PCR分析该基因在感染基腐病、病毒病及褐斑病中国水仙根、叶中的表达。【结果】中国水仙几丁质酶基因的cDNA序列长768bp,编码230个氨基酸,其编码蛋白的分子质量为25.4ku,理论等电点为9.04,为不稳定蛋白,亲水性强,二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主。该基因编码的蛋白与荷兰芹几丁质酶蛋白的亲缘关系最近,隶属于糖苷水解酶19家族,与溶菌酶相似超家族基因的保守结构域类似,推测其可能是兼具几丁质酶和溶菌酶的双功能酶。qRT-PCR分析表明,在水仙基腐病、病毒病及褐斑病发病过程中,水仙几丁质酶基因的表达量均显著提高。【结论】成功克隆得到中国水仙几丁质酶基因,推测该基因可能参与了水仙的抗病过程。     

百日草几丁质酶基因片段克隆及其序列分析

[目的]克隆百日草几丁质酶的基因片段,并对其序列进行分析.[方法]以百日草“梦境”系列为材料,提取其叶片总RNA,并根据其他植物几丁质酶基因保守序列设计简并引物,通过RT-PCR克隆百日草几丁质酶基因片段（ZEchi）,并对该基因序列进行分析.[结果]克隆得到的片段长度为227 bp,共编码75个氨基酸残基;核苷酸同源性分析表明,ZEchi与已报道的其他植物几丁质酶基因同源性达70％以上,其中与葡萄的同源性最高,为74％;氨基酸同源性分析表明,该几丁质酶多肽属于18家族几丁质酶,且与已报道的其他植物几丁质酶氨基酸序列具有70％以上的相似性;氨基酸聚类分析表明,该几丁质酶多肽与白车轴草和蒺藜苜蓿的几丁质酶聚类;生物信息学分析表明,由该基因片段编码的多肽为非跨膜蛋白,主要含α螺旋和随机线圈螺旋等二级结构.[结论]该研究为进一步研究几丁质酶基因的功能奠定了基础.     

棉铃虫酰基辅酶A△9去饱和酶基因的分子鉴定

采用RT-PCR及RACE法,克隆得到了棉铃虫酰基辅酶AA9去饱和酶cDNA全序列.根据序列分析发现该基因全长为2931 bp,编码区长度为1062 bp,编码353个氨基酸残基,相对分子质量为40.66 kD.发育表达模式结果表明,酰基辅酶A△9去饱和酶基因在5龄初期转录水平较高;饥饿和保幼激素对其转录有明显的抑制作...     

葱蝇过氧化氢酶基因的克隆及生物信息学分析

过氧化氢酶(catalase,CAT)对昆虫的生长发育和代谢活动具有重要意义,是昆虫清除H2O2 的关键酶.昆 虫在滞育期间代谢速率很低,而CAT的活力与代谢强度有关,因此滞育期的昆虫是研究该酶的良好材料.本研究 基于葱蝇转录组unigene序列信息,设计特异性引物并首次通过PCR技术克隆了葱蝇过氧化氢酶基因全长cDNA, 命名为DaCAT,其全长为2073bp,开放阅读框1518bp,编码505个氨基酸,推测其相对分子质量为5.68×104, 等电点为7.72.该研究对其进行了生物信息学分析并建立了系统发育树,分析表明该基因编码的氨基酸序列具有2 个保守结构域及多个酶活性位点,与其他物种CAT具有较高的同源性,其中和拟果蝇Drosophilasimulans 亲缘关 系最近,相似率为89.3%,采用SWISS-MODEL对其进行了蛋白质同源建模及3D 结构预测分析,为进一步研究 DaCAT基因在葱蝇滞育期间的代谢表达、酶活力测定以及具体功能奠定了基础.     

保加利亚乳杆菌N-乙酰胞壁质酶基因的克隆及生物信息学分析

为了研究保加利亚乳杆菌N-乙酰胞壁质酶基因的结构特征及编码蛋白的功能,根据GenBank中其基因的DNA序列设计引物,以保加利亚乳杆菌MN株的基因组为DNA模板,利用PCR技术扩增N-乙酰胞壁质酶基因,将其克隆到pMD-19T载体上,进行测序与生物信息学分析。结果表明,MN株N-乙酰胞壁质酶基因序列编码217个氨基酸,与GenBank中公开的N-乙酰胞壁质酶基因核苷酸序列的同源性为98.8%～100.0%;蛋白质的理论分子质量为24.55 ku,理论等电点为9.83;该蛋白属于亲水性蛋白,二级结构以α-螺旋为主;该蛋白的第16～38位氨基酸残基组成跨膜区,第56～216位氨基酸残基组成LYZ2结构域。研究结果为今后探讨N-乙酰胞壁质酶基因的生物学功能及其功能改造奠定了基础。     

总状毛霉丝氨酸蛋白酶基因结构和功能的生物信息学分析

利用PCR和RACE(cDNA末端快速扩增)技术从总状毛霉中克隆获得1个丝氨酸蛋白酶新基因,利用生物信息学方法对该基因序列、编码的酶序列以及酶性质和结构进行预测。结果表明:该基因编码区序列长1 421bp,由3个外显子和2个内含子组成,编码由429个氨基酸残基组成的多肽;对该多肽的组成和进化分析表明,其成熟肽属于蛋白酶K家族的胞外蛋白酶;通过同源建模结构分析表明,该酶没有二硫键,有152个氢键和29个盐键,酶的Glu190、Ala192和Asp215残基与一个Ca2+相结合,酶活性位点残基Asp44和Ser241溶剂可及表面积较大,分别达到0.211 42和3.309 32;该酶的底物结合区域中,S1和S4口袋结构明显,S2次之,S3最不明显,部分组成S1和S4口袋的氨基酸残基不保守,这可能使该酶具有独特的水解性。上述结果可为该蛋白酶基因的异源表达和结构与功能关系等方面的研究提供参考。