湖北白猪IGF-1基因的克隆及序列分析

[目的]以湖北白猪肝脏作为试验材料,克隆出湖北白猪胰岛素生长因子（IGF-1）基因,并对其序列进行分析。[方法]采用Trizol法从湖北白猪的肝脏中提取总RNA,将其作为RT反应的模板,用P2（5＇-CAGGTAACTCGTGCAGAGCAAAGGA-3＇）引物合成IGF-1基因cDNA第一链,以其产物为模板,再以P1（5＇-CCCATCTCCCTGGATTTCTTTTTG-3＇）和P2为上下游引物扩增到大小约为607bp的产物,并将其克隆至pCRII载体上,经蓝白斑筛选、酶切、测序。[结果]经筛选、酶切、序列分析,表明该片段为IGF-1基因的cDNA克隆,它由607个核苷酸组成,其中1～145位是5＇端非翻译区,从第146位ATG起始密码子开始至第538位TAG终止密码子,539～607位是3＇端非翻译区,包含一完整的ORF,该ORF共有393核苷酸,编码一个推断由130个氨基酸组成的多肽。与GenBank中的序列比较,该序列与Muller等报道的猪IGF-1基因编码序列完全同源。[结论]成功克隆了湖北白猪IGF-1基因,并对其进行序列分析,证实了IGF-1基因的高度保守性,为采用转基因技术对湖北白猪进行育种奠定了基础和提供了技术依据。     

湖北白猪IGF-I基因的克隆及序列分析

[目的]以湖北白猪肝脏作为试验材料,克隆出湖北白猪胰岛素生长因子（IGF-I）基因,并对其序列进行分析。[方法]采用Trizol法从湖北白猪的肝脏中提取总RNA,将其作为RT反应的模板,用P2（5＇-CAGGTAACTCGTGCAGAGCAAAGGA-3＇）引物合成IGF-I基因cDNA第一链,以其产物为模板,再以P1（5＇-CCCATCTCCCTGGATTTCTTTTTG-3＇）和P2为上下游引物扩增到大小约为607 bp的产物,并将其克隆至pCRII载体上,经蓝白斑筛选、酶切、测序。[结果]经筛选、酶切、序列分析,表明该片段为IGF-I基因的cDNA克隆,它由607个核苷酸组成,其中1～145位是5＇端非翻译区,从第146位ATG起始密码子开始至第538位TAG终止密码子5,39～607位是3＇端非翻译区,包含一完整的ORF,该ORF共有393核苷酸,编码一个推断由130个氨基酸组成的多肽。与GenBank中的序列比较,该序列与Muller等报道的猪IGF-I基因编码序列完全同源。[结论]成功克隆了湖北白猪IGF-I基因,并对其进行序列分析,证实了IGF-I基因的高度保守性,为采用转基因技术对湖北白猪进行育种奠定了基础和提供了技术依据。     

烟草富含锚蛋白重复结构域基因Nbar的克隆及序列分析

根据1个已报道的马铃薯富含锚蛋白重复结构域基因Star的全长eDNA序列,分别在含有起始密码子和终止密码子处设计基因特异引物,从感染了晚疫病原菌的本氏烟草叶片cDNA中克隆得到1个新的基因Nbar。此基因包含1个最大为1539bp的阋读框,与Star的碱基一致性达到90％。该基因编码513个氨基酸,序列中存在6个锚蛋白重复结构域和1食环指结构域。Nbar已提交GenBank,登录号为1231763。     

猪α干扰素基因家族中的一个假基因

以PCR方法扩增得到一个猪α干扰素的基因，克隆入T载体后测序，发现其序列与猪α1干扰素基因成熟肽编码区序列有14个碱基差别，同源性达97％。其中第124位变异为T，导致形成TAG终止密码子。综合推断其为猪α干扰素假基因。该基因序列的GENEBANK登录号为AF350425。     

枯草芽孢杆菌HAS中TasA基因的克隆与分析

为弄清枯草芽孢杆菌HAS对甘蔗黑穗病菌的抑制作用机理,选取可对多种植物病原真菌有抑制作用的抗菌蛋白TasA基因进行克隆与分析。结果表明:在HAS菌株中含有TasA基因,克隆编码抗菌蛋白TasA的基因全长,序列分析其有786个碱基组成,该序列与GenBank上登录的TasA(AJ871386.1)序列同源性达99%,推测蛋白分子量大小大约28KD,其中第104、164、169、250、399、623、627位等7个碱基发生碱基转换或颠换,而且这些变异分别发生在密码子的第2、2、3、1、3、2、3位碱基上,引起多肽链氨基酸的错义突变。经氨基酸序列比对,同Bacillus subtilis subsp.subtilis str.168编码的TasA蛋白(NP_390342.1)在第150位和第209位上的氨基酸发生变化,由苏氨酸、天冬酰胺分别代替丙氨酸和谷氨酸。     

猪围脂滴蛋白基因cDNA部分片段的克隆及序列分析

采用比较基因组学和简并PCR方法,根据人、小鼠和大鼠等物种PLIN基因的序列,设计简并引物,克隆了猪PLIN基因包括起始密码子的部分cDNA序列,大小为978 bp(GenBank登录号为EU416277)。该序列与人和小鼠相应序列的相似性分别为87%和83%,编码325个氨基酸,具有1个PAT-1结构域、2个蛋白激酶A位点和1个富含谷氨酸的酸性基序,预测的氨基酸序列与人、小鼠、牛和绵羊相应区域序列的相似性分别为87%,82%,86%,86%。该基因的克隆为进一步研究其功能奠定了基础。     

百脉根LjIPT3启动子的克隆及表达载体的构建

[目的]为深入研究LjIPT3的表达调控和功能奠定基础。[方法]利用TAIL-PCR技术克隆百脉根IPT基因LjIPT3起始密码子的上游序列,利用生物信息学手段对其序列特征和潜在的调控元件进行分析,并构建启动子表达载体。[结果]利用TAIL-PCR技术成功克隆了LjIPT3基因5′端上游调控序列。将目的片段连接到pMD18-T载体上,获长度为1 910 bp序列,其3′端有部分序列与LjIPT3的5′端相同,证明克隆的片段为LjIPT3起始密码子ATG的上游区域。该序列含有1个TATA-box和3个CAAT-box,还包含光响应元件、MYB结合位点、不同的激素反应元件以及各种胁迫元件,说明该基因的表达可能受多种因素的调控。成功构建了驱动报告基因GUS的植物表达载体。[结论]该研究为研究植物细胞分裂素的合成代谢和植物生长发育的调控奠定了基础。     

伪狂犬病病毒Min-A株TK基因的克隆与序列分析

参考GeneBank收录的伪狂犬病病毒TK基因的序列设计了1对引物,对PRV Min-A株进行了PCR扩增,扩增产物克隆于pGEM-T Easy载体．对重组质粒进行限制性内切酶分析和基因测序,证实了克隆片段的可靠性．测序结果表明目的片段包含1个957bp的开放性阅读框(ORF),编码318个氨基酸组成的多肽．在TK ORF上游-22,-166,-199位存在3个GC框样序列,在终止密码子下游第110个核苷酸处的l306位存在有多聚腺苷加尾信号．PRV Min-A株与PRV Ea株、NIA-3株TK的核苷酸同源性分别为98．4％,97．9％;推导氨基酸的同源性分别为97．8％,97.2％．通过对α疱疹病毒TK氨基酸进行多序列比较．获得了在PRV TK氨基酸序列上的6个保守区间．推测这些保守氨基酸对于胸苷激酶(TK)结构的稳定性和催化活性的发挥是必需的。     

蝎蝽次目线粒体蛋白质编码基因的比较研究

[目的]本研究旨在对蝎蝽次目11科线粒体基因组中13个蛋白质编码基因(PCG)的密码子使用情况、A+T含量、氨基酸序列和核苷酸序列信息位点以及核苷酸进化速率进行比较研究,同时基于13个PCG序列构建蝎蝽次目系统发育树。[方法]通过GenBank获得蝎蝽次目所有14个代表种的PCG序列,统计蝎蝽次目起始密码子和终止密码子的使用频率。在BioEdit 7. 1中计算核苷酸串联序列第一位、第二位、第三位和一二三位密码子A+T含量。在MEGA 6. 0中计算核苷酸串联序列和氨基酸串联序列的保守位点、信息简约位点和自裔位点。用软件DnaSP 6. 0计算蛋白质编码基因每个位点的非同义替代率(Ka)和同义替代率(Ks),由此分析每个基因的核苷酸进化速率Ka/Ks。在RAxML 8. 2. 8和MrBayes 3. 2. 5中分别基于最大似然法和贝叶斯法构建系统发育树。[结果]蝎蝽次目昆虫起始密码子使用中,ATN的使用频率明显高于GTG和TTG。蝎蝽次目使用的4种终止密码子中,TAA和T的使用频率最高。蝎蝽次目每一位密码子的碱基组成含量表明第三位密码子的AT含量最高,远远高于第一位与第二位密码子。在氨基酸和核苷酸序列中,COI的保守位点数最多,ATP8和ND4L的保守位点数最少;ND5的简约信息位点数最多,其次为ND2和ND4。核苷酸进化速率的分析中,ATP8基因的进化速率最快,COI基因进化速率最慢。ML和BI的系统发育结果基本一致,分支关系如下:(划蝽总科+((蟾蝽总科+蝎蝽总科)+(潜蝽总科+(仰泳蝽总科+固蝽总科))))。[结论]本研究补充了蛋白质编码基因在蝎蝽次目比较线粒体基因组学研究中的不足,揭示了蛋白质编码基因在比较线粒体基因组学研究中的重要性。     

二化螟线粒体cox1基因的克隆、序列测定和分子系统学分析

[目的]克隆并分析二化螟线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因（cox1）。[方法]利用PCR方法扩增了二化螟线粒体cox1基因,并测定了其全序列。通过检索GenBank数据库获得了其他21种鳞翅目昆虫的cox1序列,并进行了同源性比较和分子系统学分析。[结果]cox1基因编码框包含1531个核苷酸,编码510个氨基酸的蛋白;起始密码子为CGA,终止密码子仅由一个T组成。利用ML方法构建了基于cox1基因编码氨基酸序列的鳞翅目昆虫的分子系统树,发现分子系统树与从形态学角度的系统分类在大方面上是基本一致的,但也略有差异。[结论]为进一步研究cox1基因的表达和应用奠定了基础。     

Measurement of Biological Oxygen Demand （BOD） in Sewage Wastewater Using Modified Inoculums

[目的]分析4个飞蝗亚种间的系统发育关系。[方法]利用PCR扩增技术测定了西藏飞蝗（L.migratoria tibetensis）和东亚飞蝗（L.m.manilensis）细胞色素氧化酶3亚基基因序列（COⅠ1539bp、COⅡ684bp、COⅢ792bp,共计3015bp）,结合GenBank下载的亚洲飞蝗（L.m.migratoria）和非洲飞蝗（L.m.migratorioides）的细胞色素氧化酶3亚基基因序列进行综合分析。以云斑车蝗（G.marmoratus）为外群,通过邻接法、最大简约法和贝叶斯法重建4个飞蝗亚种的分子系统树。[结果]在碱基组成上,A＋T的平均含量为69.57%,4个飞蝗亚种的密码子第3位点A＋T含量最高,其中最高的是COⅠ（达87.6%）;4个飞蝗亚种中核苷酸替换主要发生在密码子第3位,COⅡ的核酸替代率最高,第2位点较为保守,替换率在5.9%～15%之间;COI的起始密码子是特殊的CCG或ACG;4个飞蝗亚种的遗传距离在0.001～0.076之间;飞蝗属中4个亚种之间的系统发育关系为东亚飞蝗和西藏飞蝗亲缘关系最近,亚洲飞蝗与东亚飞蝗、西藏飞蝗亲缘关系次之,非洲飞蝗与其余3个亚种的亲缘关系较远。[结论]该研究可为西藏飞蝗亚种地位的确定提供分子依据。     

74种鸟类线粒体基因组碱基组成及特征分析

 在鸟类线粒体基因组中,不同物种的线粒体碱基组成和特性存在明显的差异。截至2008年5月,GenBank细胞器基因组资源数据库共公布了74种鸟类线粒体全基因组数据。本研究利用已公布的鸟类线粒体基因组全序列分析其碱基组成特征。结果表明：(1)鸟类线粒体基因组密码子第二位的GC含量值波动范围十分狭窄,而密码子第三位的GC含量值波动范围很大。(2) 密码子第三位碱基中C的含量波动范围较大,为32.60%-50.70%。(3)线粒体基因组GC含量主要由密码子第三位的碱基C和T的变化引起。(4)密码子第三位碱基的GC含量与线粒体基因组的GC含量的变化存在相关性。这些结果,为今后鸟类线粒体基因组的深入研究提供借鉴和参考资料。     

Insights into translational termination from the structure of RF2 bound to the ribosome

The termination of protein synthesis occurs through the specific recognition of a stop codon in the A site of the ribosome by a release factor (RF), which then catalyzes the hydrolysis of the nascent protein chain from the P-site transfer RNA. Here we present, at a resolution of 3.5 angstroms, the crystal structure of RF2 in complex with its cognate UGA stop codon in the 70S ribosome. The structure provides insight into how RF2 specifically recognizes the stop codon; it also suggests a model for the role of a universally conserved GGQ motif in the catalysis of peptide release.     

同安钮夜蛾核型多角体病毒pst I-G片段克隆及序列分析

 【目的】测定同安钮夜蛾核型多角体病毒（OpdiNPV）pst I-G 片断的序列,了解OpdiNPV的遗传结构和与其它昆虫病毒的进化关系。【方法】用pstⅠ酶切病毒基因组,电泳分离并回收pst I-G片段,连接到PUC18,转化入E.coli DH 5α,挑取阳性菌落测序。【结果】该片段长度为5 056 bp,有4个ORF,分别编码ODV-E66的C末端（EU 623602）,P87/VP80的C末端（EU 732665）,ODV-Ec43（EU617337）和Ac108（EU 732666）。ac108基因和odv-ec43起始密码子上游都有1个晚期启动子结构域TAAG,odv-ec43 基因起始密码子上游有2个早期转录起始元件CAGT;由odv-ec43推导的蛋白有2个跨膜螺旋、3个N-糖基化位点、1个N端酰基化位点、7个PKC磷酸化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点和4个CKⅡ磷酸化位点;p87/vp80基因终止密码子下游有polyA信号。【结论】氨基酸序列同源分析和相似性分析显示Ac108、ODV-E66和 P87/VP80与其它昆虫病毒差异较大,ODV-Ec43的保守性较高。     

猕猴桃查尔酮合成酶基因CHS密码子偏好性分析

为了解猕猴桃查尔酮合成酶基因(Chalcone Synthase,CHS)的密码子使用特征,采用CodonW、SPSS、MEGA软件和EMBOSS在线程序等分析猕猴桃CHS密码子偏好性,并构建单双子叶植物CHS系统发育树。研究结果表明,猕猴桃CHS有效密码子数(ENc)、总G和C含量(GC)和密码子第3位上G或C含量(GC3s)分别为57.21、0.533和0.607;同义密码子相对使用度(RSCU)大于1.0的密码子数为30,但不存在偏好性极强的密码子;聚类分析结果发现,基于密码子使用偏好性分类可将单双子叶进行准确归类,而CHS序列相似性聚类结果并不理想;密码子使用频率分析表明,猕猴桃CHS与模式生物拟南芥和大肠杆菌基因组间密码子使用偏好性差异相对较小。研究认为,猕猴桃CHS密码子偏好性较弱,但倾向使用G和C,且以G或C结尾的密码子;单双子叶植物CHS间存在严格的密码子使用法则;此外,拟南芥和大肠杆菌可能是猕猴桃CHS遗传转化和异源表达较为理想的受体系统。     

起译密码子AUG侧翼序列对水稻基因表达水平的影响

 对541条水稻基因序列测定了其起译密码子AUG侧翼区序列(-20～+6)不同位点的同义密码子偏性及基因表达水平。结果表明,与密码子适应指数(CAI)和密码子偏好指数(CPP)、mRNA丰度呈显著或极显著相关的位点分别有5个(-19、-18、-9、-4和+5)、8个(-19、-18、-14、-9、-6、-4、-1和+5)和7个(-18、-16、-15、-9、-7、-1和+6),其中只有-4和+5位点与CAI和CPP的值正相关,表明上述位点在转录水平上处于有利进化的自然选择压。对高表达的变应原蛋白基因7个特殊位     

The human c-ras1H oncogene: a mutation in normal and neoplastic tissue from the same patient

The c-ras1H oncogene can be distinguished from its normal cellular counterpart by the loss of a restriction endonuclease site. This sequence alteration is the basis of a rapid screening method for the presence of this oncogene. DNA's from 34 individuals were screened by this method, and all were homozygous for the normal allele. In contrast, DNA from a patient's bladder tumor, as well as DNA from his normal bladder and leukocytes, were heterozygous at that restriction endonuclease site. Further restriction enzyme mapping pinpointed the change in the mutant allele as being one of two nucleotides, either of which would change the 12th amino acid (glycine) in the normal c-ras1H gene product. Point mutations in the codon for this amino acid have previously been described in a bladder tumor cell line and in the viral oncogene v-rasH. These results indicate that the patient carried a c-ras1H oncogene in his germ line, raising the possibility that the c-ras1H oncogene confers a predisposition to neoplasia.     

Recognition of cognate transfer RNA by the 30S ribosomal subunit

Crystal structures of the 30S ribosomal subunit in complex with messenger RNA and cognate transfer RNA in the A site, both in the presence and absence of the antibiotic paromomycin, have been solved at between 3.1 and 3.3 angstroms resolution. Cognate transfer RNA (tRNA) binding induces global domain movements of the 30S subunit and changes in the conformation of the universally conserved and essential bases A1492, A1493, and G530 of 16S RNA. These bases interact intimately with the minor groove of the first two base pairs between the codon and anticodon, thus sensing Watson-Crick base-pairing geometry and discriminating against near-cognate tRNA. The third, or "wobble," position of the codon is free to accommodate certain noncanonical base pairs. By partially inducing these structural changes, paromomycin facilitates binding of near-cognate tRNAs.     

Effect of the Flanking Sequence Architecture of Translation Initiation AUG Codon on Gene Expression Level in Rice

The relationship between the codon usage bias, gene expression level and the AUG context (from -20 to +6 positions relative to the initiator AUG codon) was examined in 541unigene sequences of rice. A significant correlation for CAI values (codon adaptation index) was observed at five nucleotide positions (-19, -18, -9, -4, +5), eight (-19, -18,-14, -9, -6, -4, -1, +5) for CPP (codon preference parameter), and seven (-18, -16, -15,-9, -7, -1, + 6) for mRNA abundance in the flanking sequence of the initiator AUG codon respectively, but a significantly positive correlation for both CAI and CPP at two positions (-4 and +5), indicating that both those positions are evolutionally under the natural selection constraint at the translational level. By site-directed mutagenesis at seven specific positions (-18, -16, -15, -9, -7, -1 and + 6) for allergenic protein that had the highest mRNA abundance in this study, its expression level decreased dramatically 63.3 and 72.5% respectively, indicating the importance of those 7 positions for gene expression. A highly positive correlation (r= 0.625, P＜ 0.01) between AUGCAI and GC content in the flanking sequence of the initiator AUG codon showed a more effective higher GC content on translation initiation efficiency. The strong preference for G or C at those 8 positions (-6, -5, -3, -2, -1, +4, +5 and +6) in the AUG context suggested that an important factor in modulation of the translation efficiency, as well as synonymous codon usage bias, particularly in highly expressed genes.