人趋化因子MIP—lα的克隆及其基因工程菌的构建

通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)克隆并构建了去掉信号肽的人趋化因子巨噬细胞炎性蛋白(Macrophage inflammatory protein-1α, MIP-lα)基因的工程菌,并对该基因的结构进行了分析. 结果表明,MIP-lα属于4Cys CC趋化因子,具有4个半胱氨酸,含有…CC……C……C……结构,该蛋白的4个保守半胱氨酸形成了两对功能必需的二硫键.     

烟粉虱烟碱型乙酰胆碱受体α亚基Btα4基因的克隆和序列分析

利用RT-PCR和RACE技术,对烟粉虱烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)α亚基的1个基因进行了克隆和序列分析.获得的烟粉虱nAChR α亚基基因的全长cDNA序列含有2 090 bp,其开放阅读框编码564个氨基酸.根据该基因编码的氨基酸序列与其他昆虫乙酰胆碱受体α亚基氨基酸序列之间的相似性,将该基因命名为Btα4(GenBank注册号为EF590120).Btα4编码的α亚基含有2个结构域:N端的胞外结构域和C端的跨膜结构域,N端的胞外结构域含有2个相邻的半胱氨酸(α亚基特征序列)、15个氨基酸构成的半胱氨酸环和乙酰胆碱结合区.研究结果对于揭示烟粉虱潜在的对新烟碱类杀虫剂靶标抗性的分子机制具有重要意义.     

普通小麦中α-醇溶蛋白基因(GQ891685)的克隆、表达及品质效应鉴定

【目的】利用E.coli体外大量高效表达带有1个额外半胱氨酸残基的α-醇溶蛋白,经Ni+-NTA柱纯化获得目标蛋白,通过氧化-还原反应将其整合到基础面粉中,利用粉质仪研究其对面团流变学特性的影响,以确定该基因表达产物的加工品质效应。【方法】根据α-醇溶蛋白基因编码区保守序列设计引物,从小麦品种陕253中克隆到1条含α-醇溶蛋白基因编码区的目的片段,长度为1243bp(GenBank登录号GQ891685),构建了该基因的原核表达载体pET32a-S253-Agli,在大肠杆菌E.coliBL21(DE3)中经IPTG诱导表达,对表达的蛋白进行亲和层析及低温冷冻干燥回收、纯化,通过微量掺粉试验,在4g粉质仪上测定其对面团流变学特性的影响。【结果】该基因片段包含900bp的完整编码序列及部分5′-调控元件;Uniq domainⅡ区第6位氨基酸密码子C→G的转换,导致丝氨酸Ser→半胱氨酸Cys的变化,这1额外的半胱氨酸将有可能参与形成1个分子间二硫键;用IPTG诱导表达,经SDS-PAGE及Western blotting检测,证实融合蛋白表达成功并主要以包涵体形式存在;粉质结果表明,添加S253-Agli蛋白虽然能够增加面团的带宽及机械耐力系数,却因显著缩短面团稳定时间及形成时间而对面团的粉质参数产生了总体的负面效应。【结论】具有1个额外半胱氨酸残基的α-醇溶蛋白GQ891685增强了面筋弹性,但降低了面筋强度。     

草鱼CC趋化因子基因CCL24及其可变剪接

CC趋化因子是一类能够促进动物体内炎症部位的各种白细胞的补充、激活和黏附的趋化性细胞因子家族,是鱼类天然免疫系统的重要组成部分。分析了从草鱼肠道cDNA文库中筛选到的CC趋化因子基因CCL24,并克隆了阅读框区域内的基因组序列。序列分析表明,CCL24基因由4个外显子和3个内含子组成;外显子拼接的序列与CCL24cDNA序列完全一致,编码95个氨基酸,有2个相邻的半胱氨酸(CC),为典型的CC趋化因子亚家族成员。此外,还发现草鱼CCL24基因存在可变剪接现象,第1内含子没有被剪切掉的非正常转录本翻译后可能产生没有CC趋化因子活性的24个氨基酸的短肽,而且这种转录本在精巢、头肾、皮肤、肝胰脏、肠道、肌肉、肾脏等组织均检测到;而正常剪接的CCL24转录本,仅在肾脏和肠道中检测到,且其表达量要明显低于非正常剪接的转录本。     

草鱼CC趋化因子基因CCL24及其可变剪接

CC趋化因子是一类能够促进动物体内炎症部位的各种白细胞的补充、激活和黏附的趋化性细胞因子家族,是鱼类天然免疫系统的重要组成部分。分析了从草鱼肠道cDNA文库中筛选到的CC趋化因子基因CCL24,并克隆了阅读框区域内的基因组序列。序列分析表明,CCL24基因由4个外显子和3个内含子组成;外显子拼接的序列与CCL24cDNA序列完全一致,编码95个氨基酸,有2个相邻的半胱氨酸(CC),为典型的CC趋化因子亚家族成员。此外,还发现草鱼CCL24基因存在可变剪接现象,第1内含子没有被剪切掉的非正常转录本翻译后可能产生没有CC趋化因子活性的24个氨基酸的短肽,而且这种转录本在精巢、头肾、皮肤、肝胰脏、肠道、肌肉、肾脏等组织均检测到;而正常剪接的CCL24转录本,仅在肾脏和肠道中检测到,且其表达量要明显低于非正常剪接的转录本。     

华山新麦草α-醇溶蛋白基因的克隆及原核表达分析

 【研究目的】克隆华山新麦草（Psathyrostachys huashanica）的α-醇溶蛋白基因,并对其进行生物信息学分析,构建该基因的原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白。【方法】采用同源克隆法从华山新麦草基因组DNA中分离克隆出α-醇溶蛋白基因并进行序列分析,将克隆的华山新麦草α-醇溶蛋白基因Gli-Ns-5克隆到表达载体pET-28a (+)上,获得重组质粒pET28a-Gli-Ns转化大肠杆菌BL21 (DE3)并诱导表达。【结果】从华山新麦草基因组DNA中克隆了4个α-醇溶蛋白基因：Gli-Ns-2 (FJ713595)、Gli-Ns-3 (GQ139525)、Gli-Ns-4 (GQ139526)和Gli-Ns-5 (GQ139527)。序列分析表明,4条序列具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特征,含有8个或9个半胱氨酸残基,序列FJ713595为假基因。利用所构建的大肠杆菌表达载体,经IPTG诱导,华山新麦草α-醇溶蛋白基因Gli-Ns-5(GQ139527)可在原核系统中特异性表达。Western-blot证实融合蛋白可成功表达。【结论】克隆了4个华山新麦草的α-醇溶蛋白基因序列,基因Gli-Ns-5(GQ139527)可在原核表达系统中成功表达,为小麦品质改良提供了新的候选基因。     

温带臭虫细胞色素P450 CYP4C1蛋白生物信息学分析

为阐明CYP4家族基因在温带臭虫(Cimex lectularius)解毒代谢机制中的作用,应用生物信息学软件对温带臭虫CYP4C1蛋白的结构与生物学特性进行预测和分析.通过GenBank数据库获得温带臭虫CYP4C1基因与CYP4C1蛋白序列信息,利用生物信息学软件对CYP4C1基因、CYP4C1蛋白进行分析;并构建系统发育树.结果表明,温带臭虫CYP4C1的cDNA编码区全长为1053bp,编码500个氨基酸;第5～23位氨基酸为疏水区;不稳定指数为37.85;在5～27位氨基酸之间形成1个典型的跨膜区;无信号肽结构;亚细胞定位在细胞质中;具19个磷酸化位点,3个糖基化位点以及4个N-酰基化位点;二级结构预测显示,主要结构元件为α-螺旋和无规卷曲;含3个二硫键;含P450结构功能域.     

贵州白山羊和黔北麻羊TFAM 基因部分外显子多态性研究

利用黔北麻羊和贵州白山羊构建品种DNA池,设计1对引物分别扩增其TFAM基因第2外显子及第1内含子部分序列.PCR产物纯化后进行双向测序,DNAStar和BLAST分析确定多态性位点.利用生物信息学软件分析SNPs位点对TFAM基因RNA二级结构和TFAM蛋白二级、三级结构的影响.结果表明:在羊TFAM基因中筛选到5个SNPs:T 1005C、G1099C、A1130C、G1164C、T1287C,其中T1005C为同义突变,G1099C为错义突变,导致编码的甘氨酸(Gly)变为半胱氨酸(Cys);A1130C、G1164C、T1287C 3个突变位点均位于内含子区.SNPs位点对TFAM基因RNA二级结构和TFAM蛋白结构有一定影响.     

绵羊HTR4基因的生物信息学分析

利用生物信息学数据库及软件，对绵羊羟色胺受体4基因(hydroxytryptamine receptor 4，HTR4)进行生物信息学分析，以初步了解其结构并进行功能预测。结果表明，绵羊HTR4基因所含最大长度的开放阅读框为1 317 bp，编码438个氨基酸残基。HTR4基因编码的蛋白分子质量为49 437.09 KDa，理论等电点(pI)为8.32。亚细胞定位结果表明其编码产物主要定位于质膜(60.9%)，且不属于分泌蛋白。HTR4蛋白不存在信号肽序列，存在7段跨膜结构且无低复杂性段区域，该蛋白的二级结构以α螺旋为主，且三级结构主要由α折叠缠绕形成。     

水牛α-乳清蛋白基因的克隆及序列分析

根据报道的奶牛α-乳清蛋白基因核苷酸序列设计和合成4对引物,采用PCR扩增的方法克隆并测定了水牛α-乳清蛋白全基因的核苷酸序列.结果表明,克隆的水牛α-乳清蛋白基因全长3 038 bp,包括5′侧翼区,3′侧翼区,3个内含子和4个外显子(该序列已被成功提交到GenBank,序列接收号为EU422984).核苷酸序列比对结果表明,水牛α-乳清蛋白基因与报道的奶牛该基因的核苷酸序列同源性为97.53 %.水牛α-乳清蛋白成熟肽的氨基酸序列与奶牛相比有两个氨基酸的差异.与奶牛相比,水牛α-乳清蛋白基因5′调控区发生了多处插入突变和碱基替换突变,这些插入和替换突变可能与水牛乳汁中α-乳清蛋白的高水平表达有关.     

GH和CRBP4基因及合并基因型对仙居鸡产蛋数的遗传效应

以GH和CRBP4基因作为影响鸡繁殖性状的候选基因,采用PCR-SSCP方法检测仙居鸡GH基因外显子4和CRBP4基因外显子3区域的单核苷酸多态性,并分析GH、CRBP4单基因型及2个基因合并基因型与65周龄产蛋数的关联。结果表明:GH基因exon4(C2338G/C2341T)的突变和CRBP4基因exon2的突变(C826T)基因型CC型与该鸡品种的65周龄产蛋数显著相关(P0.05),AA、CC型对产蛋数的加性效应分别为3.56、3.60;合并基因型AACC型个体65周龄产蛋数与对照组相比差异显著(P0.05);2个基因间的互作效应不显著(P0.05)。     

半胱氨酸蛋白酶抑制剂的系统发生分析(英文)

[目的]对已知半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因编码蛋白的分子量、等电点、信号肽、结构域等进行分析。[方法]在NCBI中检索半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因,下载相应的氨基酸序列。采用SMART软件预测结构域,用SingalP程序查找信号肽,用TMHMM程序搜寻预测跨膜区。多序列比对采用CLUSTALW程序。运用MEGA3.1软件,采用Neighbor-joining法构建进化树。[结果]半胱氨酸蛋白酶抑制A(Homo sapiens)、半胱氨酸蛋白酶抑制M(H.sapiens)、半胱氨酸蛋白酶抑制F(H.sapiens)、半胱氨酸蛋白酶抑制(Mus musculus)、半胱氨酸蛋白酶抑制C(M.musculus)、半胱氨酸蛋白酶抑制F(Rattus norvegicus)、半胱氨酸蛋白酶抑制C(R.norvegicus)、半胱氨酸蛋白酶抑制S(R.norvegicus)、半胱氨酸蛋白酶抑制I(Zea mays)、半胱氨酸蛋白酶抑制(Brugia malayi)、半胱氨酸蛋白酶抑制(On-chocerca volvulus)和半胱氨酸蛋白酶抑制(Acanthocheilonema viteae)有信号肽,其余的半胱氨酸蛋白酶抑制基因没有信号肽,TMHMM程序搜寻结果显示,这些半胱氨酸蛋白酶抑制都没有跨膜区,均为胞外蛋白。SMART软件分析结果表明它们均含有1个高度保守的半胱氨酸蛋白酶抑制剂结构域。多序列比对结果表明半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因存在高度保守的QxVxG基序,意味着该基序可能对半胱氨酸蛋白酶抑制剂的抑制活性具有重要意义。系统进化分析可预示半胱氨酸蛋白酶抑制半胱氨酸蛋白酶活性在进化过程中可能也是保守的。[结论]该研究可为半胱氨酸蛋白酶抑制剂抑制半胱氨酸蛋白酶的功能研究方面提供理论参考。     

鮰鱼SCYA107基因序列的比较分析

筛选BAC基因组文库得到阳性克隆后，利用引物步移法测定斑点叉尾鮰SCYA107基因组序列。该基因由四个外显子和三个内含子组成；外显子拼接的序列与cDNA序列完全一致，编码96个氨基酸，在N端含有两个相邻的半胱氨酸（CC）和两个不相邻的半胱氨酸，为典型的CC趋化因子亚家族成员；其上游调控序列有一些与免疫相关的转录因子结合位点；斑点叉尾鲴SCYA107氨基酸的结构和功能与小鼠趋化因子CCL20比较接近，而蓝叉尾鲴则更接近人CCL8，它们氨基酸序列的差别是由于斑点叉尾鲴SCYA107基因序列中多了ACAAA这5个核苷酸，导致读码框移位提前出现终止子TGA所造成的。     

鮰鱼SCYA107基因序列的比较分析

筛选BAC基因组文库得到阳性克隆后，利用引物步移法测定斑点叉尾鮰SCYA107基因组序列。该基因由四个外显子和三个内含子组成；外显子拼接的序列与cDNA序列完全一致，编码96个氨基酸，在N端含有两个相邻的半胱氨酸（CC）和两个不相邻的半胱氨酸，为典型的CC趋化因子亚家族成员；其上游调控序列有一些与免疫相关的转录因子结合位点；斑点叉尾鲴SCYA107氨基酸的结构和功能与小鼠趋化因子CCL20比较接近，而蓝叉尾鲴则更接近人CCL8，它们氨基酸序列的差别是由于斑点叉尾鲴SCYA107基因序列中多了ACAAA这5个核苷酸，导致读码框移位提前出现终止子TGA所造成的。     

荆江麻鸭THRSPα基因内含子酶切多态性及其与屠体性状的关联研究

采用PCR-RFLP法检测了96只荆江麻鸭THRSPα基因内含子的多态性,并对基因多态性与屠体性状进行关联分析。结果发现,本试验群体中未检测到AA基因型,仅有CC和CA 2种基因型。其中C等位基因频率为0.979 2,为优势等位基因。χ2检验结果表明,该群体处于Hardy-Weinberg平衡状态。最小二乘分析结果显示,荆江麻鸭THRSPα基因内含子CA型个体活重极显著高于CC型(P<0.01),CC型个体全净膛率、胸肌率和瘦肉率极显著高于CA型(P<0.01),其他性状间差异不显著(P>0.05)。     

烟粉虱烟碱型乙酰胆碱受体α亚基Bta4基因的克隆和序列分析

利用RT-PCR和RACE技术,对烟粉虱烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）α亚基的1个基因进行了克隆和序列分析。获得的烟粉虱nAChR α亚基基因的全长cDNA序列含有2090bp,其开放阅读框编码564个氨基酸。根据该基因编码的氨基酸序列与其他昆虫乙酰胆碱受体α亚基氨基酸序列之间的相似性,将该基因命名为Bta4（GenBank注册号为EF590120）。Bta4编码的α亚基含有2个结构域：N端的胞外结构域和C端的跨膜结构域,N端的胞外结构域含有2个相邻的半胱氨酸（α亚基特征序列）、15个氨基酸构成的半胱氨酸环和乙酰胆碱结合区。研究结果对于揭示烟粉虱潜在的对新烟碱类杀虫剂靶标抗性的分子机制具有重要意义。     

小麦DHAR基因的克隆及生物信息学分析

以电子克隆和RT-PCR克隆获得了1个小麦脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)基因,并对其编码的蛋白质序列进行了生物信息学分析.结果表明,该基因cDNA序列长1 187 bp,编码263个氨基酸,蛋白质分子量为28 908.2 Da,PI为6.84;具有GST-N家族和GST-C-DHAR结构域,分别属于硫氧还蛋白超家族和GST-C末端超家族;该蛋白序列无信号肽,是亲水性蛋白,定位于细胞质叶绿体中,二级结构中以无规则卷曲(40.30％)和α螺旋(37.64％)为主,并含有少量的片层结构(17.11％);该蛋白序列与大麦、二穗短柄草、玉米、水稻、拟南芥的同源蛋白序列相似性较高,其中与大麦胞质DHAR(BAJ97007.1)蛋白进化距离最近.     

热休克蛋白70基因(HSP70)部分片段的单核苷酸多态性及其与蛋鸭产蛋性能的关联性

研究旨在搜寻热休克蛋白70(HSP70)基因的突变位点,分析蛋鸭抗热应激分子育种潜在的遗传标记.以缙云麻鸭为研究对象,用PCR方法扩增了蛋鸭HSP70基因的部分片段,采用直接测序的方法检测该片段的多态性,同时用最小二乘法分析其与夏季笼养蛋鸭产蛋性能的关联性.结果在HSP70基因部分片段中发现1476(C/T)和1596(C/T)2个SNP位点.其中1476(C/T)位点的CT基因型占70.00％,TT基因型占16.67％,CC基因型占13.33％;1596(C/T)位点的CT基因型占48.33％,TT基因型占41.67％,CC基因型占10.00％.关联分析结果显示,1476(C/T)位点不同基因型在产蛋量上存在差异,其中CC基因型个体的产蛋量显著高于CT基因型和Tr基因型(P＜0.05);C1596T位点不同基因型在产蛋量上无明显差异(P＞0.05).由于样本量较少,故有必要进一步加大样本量进行研究.     

鹌鹑ESR1基因的多态性与蛋品质的关联分析

为了探讨雌激素受体(ESR1)基因的多态性及其与鹌鹑蛋品质的关系,采用PCR-RFLP和直接测序法对中国黄羽鹌鹑、朝鲜鹌鹑、北京白羽鹌鹑3个群体的ESR1基因与鹌鹑蛋品质性状进行关联分析。结果表明:鹌鹑ESR1基因外显子1、外显子4、外显子8在北京白羽鹌鹑、中国黄羽鹌鹑、朝鲜鹌鹑3个群体中都检测到了CC、CT、TT三种基因型。外显子1在3个鹌鹑群体中均表现为CC基因型频率最高;外显子8在3个鹌鹑群体中均表现为TT基因型频率最高;外显子4在中国黄羽鹌鹑、朝鲜鹌鹑中TT基因型频率最高,分别为0.409、0.617,而北京白羽鹌鹑以CC基因型频率最高(0.667)。相关性分析结果显示,在3个检测群体中,外显子4的CC基因型和CT基因型的蛋黄高度和蛋黄指数显著高于TT基因型(P<0.05),TT基因型的蛋黄宽度显著高于CC基因型和CT基因型(P<0.05),CT基因型和TT基因型的蛋壳厚度显著高于CC基因型(P<0.05)。外显子8在蛋黄指数上,CC基因型显著高于CT基因型和TT基因型(P<0.05);CT基因型和TT基因型的蛋黄宽度显著高于CC基因型(P<0.05)。ESR1基因可以作为有价值的候选基因应用于蛋用鹌鹑的分子标记辅助选择。     

大豆C4H基因克隆及生物信息学分析

为了从分子水平上揭示大豆C4H的结构特点,并为提高其表达活性提供理论依据,利用RT-PCR技术克隆了大豆C4H基因,并已登录GenBank(登录号为FJ770468),长度为1 766 bp,编码区1 521 bp,编码一个含有506个氨基酸残基的多肽。生物信息学分析显示,C4H理论PI=5.30,Mw=39.092 ku;C4H是易溶、亲水性较强的蛋白,同时有两个明显的疏水峰,有2个跨膜肽段;通过HNN分析表明,C4H各个氨基酸残基对应的二级结构分别为α螺旋(Alpha helix)(Hh):251,49.60%,β折叠(Extended strand)(Ee):52,10.28%,无规卷曲(Random coil)(Cc):203,40.12%;Geno3d模建预测,C4H蛋白中β折叠区有57个折叠,折叠区间有24个α螺旋,此外还有14个卷曲结构。氨基酸序列和结构分析显示C4H蛋白包含了一个保守区,即P450 domain。利用SignalP分析得到信号肽存在几率、信号肽锚定几率均为0.498,切割位点位于28和29位氨基酸之间。