黄沙鳖抗菌肽cathelicidin基因克隆及表达特征分析

[目的]克隆黄沙鳖cathelicidin基因并分析其组织分布特征及在攻毒后的表达变化,为深入研究cathelicidin功能及在黄沙鳖先天免疫中的潜在作用提供基础数据.[方法]采用RT-PCR结合RACE克隆黄沙鳖cathelicidin基因cDNA全长序列,利用生物信息学分析软件对黄沙鳖cathelicidin基因及其推导氨基酸序列进行结构特征分析,并采用实时荧光定量PCR检测黄沙鳖cathelicidin基因在不同组织中的表达特征及攻毒后的表达变化.[结果]黄沙鳖catheli-cidin基因cDNA序列全长1026 bp(GenBank登录号MK250818),包括483 bp的开放阅读框(ORF)、315 bp的5'非编码区(5'UTR)和228 bp的3'非编码区(3'UTR).黄沙鳖cathelicidin基因cDNA序列编码160个氨基酸,包括氨基端的信号肽区域、含有4个保守半胱氨酸(Cys)残基的cathelin区域及羧基端的成熟肽区域.黄沙鳖cathelicidin基因推导氨基酸序列与中华鳖cathelicidin基因推导氨基酸序列(KY948708.1)的相似性最高,为97.5%;基于cathelicidin基因推导氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示黄沙鳖与中华鳖的亲缘关系最近.黄沙鳖cathelicidin基因在脾脏和肝脏中的相对表达量相对较高,其次是心脏,在脑组织、肾脏、肠道、肌肉、表皮和背甲的相对表达量较低.以温和气单胞菌攻毒后,黄沙鳖脾脏cathelicidin基因相对表达量呈升—降—升—降的波动变化趋势,出现2个峰值(攻毒后第3和36 h),对应的cathelicidin基因相对表达量分别是对照(注射等量无菌生理盐水)的23.1和3.5倍.[结论]黄沙鳖catheli-cidin基因在脾脏和肝脏中高表达量,且可被温和气单胞菌感染诱导,说明cathelicidin基因在黄沙鳖抵抗病原感染过程中发挥重要作用.     

卵形鲳鲹组织蛋白酶L基因的克隆及其表达分析

[目的]明确卵形鲳鲹组织蛋白酶L基因(TroCatL)的遗传进化规律及其组织表达水平,为研究CatL生物学功能及其对病原的抗病机理提供理论依据.[方法]应用RT-PCR和RACE技术克隆TroCatL基因全长cDNA,采用生物信息学方法对其序列特征进行分析;并以实时荧光定量PCR(qPCR)检测TroCatL基因在健康组织中的表达情况及其表达与溶藻弧菌感染的关联性.[结果]TroCatL基因全长cDNA为1492 bp(GenBank登录号MH036350),包括开放阅读框(ORF)1011 bp、5'端非翻译区(5'-UTR)120 bp和3'端非翻译区(3'-UTR)361 bp. TroCatL基因编码336个氨基酸残基,其理论等电点(pI)5.7,预测分子质量37.93 kD,且存在CatL特有的保守结构域(ERFNIN、GNFD和GCXGG基序)及由139Cys、279His和303Asn组成的半胱氨酸蛋白酶保守活性位点.TroCatL氨基酸序列与其他鱼类CatL氨基酸序列的同源性高达83.9%~95.2%,尤其与鲈形目鰤鱼的亲缘关系最近. TroCatL基因mRNA在健康卵形鲳鲹组织中均有表达,以在肝脏中的表达最高,在脑组织中的表达最低.经溶藻弧菌感染后,TroCatL基因mRNA在肝脏、脾脏和血液中的表达水平均上调,肝脏和脾脏中的TroCatL基因mRNA在攻毒后24 h达峰值,血液中的TroCatL基因mRNA在感染后12 h达最高值.[结论]TroCatL蛋白结构域及其催化活性位点在遗传进化过程中较保守,通过参与机体的免疫应答反应,在卵形鲳鲹抵御细菌或病毒侵染的过程中扮演重要角色.     

梅花鹿β-防御素-1(siBD-1)cDNA的克隆及序列分析

从梅花鹿的舌黏膜上皮组织中提取RNA,根据已获得的驯鹿β-防御素reBD-1基因序列设计并合成引物,采用RT-PCR技术进行梅花鹿β-防御素siBD-1基因的扩增,将获得的300bp的cDNA进行双向克隆及序列测定分析。结果表明所克隆出的cDNA为梅花鹿β-防御素siBD-1,该cDNA包含由192个碱基组成的开放读码框(ORF),编码64个氨基酸残基的前原防御素,该前原防御素含有β-防御素特征性结构即6个在特定位置上的保守半胱氨酸残基。siBD-1 cDNA的获得为以后更好地研究梅花鹿黏膜防御机制奠定了基础。     

大刺鳅促黄体生成素基因克隆及其组织表达分析

[目的]克隆大刺鳅(Mastacembelus armatus)促黄体生成素(LH)基因及明确其表达规律,为进一步阐明LH基因在大刺鳅性腺发育过程中的生理功能及揭示大刺鳅的生殖调控机理提供参考依据.[方法]采用RACE克隆大刺鳅LH基因cDNA全长序列,从GenBank中选择硬骨鱼类、两栖动物、鸟类和哺乳动物等物种的LH氨基酸序列,通过ClustalX 2.1进行氨基酸序列比对,以MEGA 6.0中的邻接法(NJ)构建系统发育进化树,并应用实时荧光定量PCR检测分析大刺鳅LH基因在不同组织及不同性腺发育期的表达情况.[结果]大刺鳅LH基因cDNA序列全长799 bp,包括224 bp的5'非编码区(5'-UTR)、131 bp的3'非编码区(3'-UTR)和444 bp的开放阅读框(ORF),共编码147个氨基酸残基,第1~22位氨基酸残基组成其信号肽区域.大刺鳅LH氨基酸序列C-末端区域高度保守,但N-末端区域与其他硬骨鱼类、两栖动物、鸟类和哺乳动物存在明显差异.大刺鳅LH氨基酸序列与其他鱼类的LH氨基酸序列同源性较高,其中与黄鳝(Monopterus albus)的亲缘关系最近.大刺鳅LH基因在其脑组织中的相对表达量最高,显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.05);在卵巢、心脏、肝脏和精巢中的相对表达量次之;大刺鳅LH基因在不同发育期卵巢和精巢中的表达变化趋势一致,从II期开始其相对表达量随之增加,至V期时达峰值.[结论]大刺鳅LH氨基酸序列具有高度保守区域,其基因在各组织中广泛表达,尤其在脑组织和性腺中具有较高表达量,提示LH的靶基因可能在脑—垂体—性腺轴上,参与大刺鳅的性腺发育调控,主要促进卵母细胞和精子成熟并刺激排卵或排精.     

中华鳖fut2基因的克隆及其组织表达模式分析

中华鳖(Pelodiscus sinensis)的α-(1,2)岩藻糖基转移酶2(fucosyltransferase 2,FUT2)基因可以合成岩藻糖,岩藻糖作为一种糖类,能够为肠道某些细菌提供能量,在维持肠道微生物的内稳态中发挥着调控作用。利用RACE技术首次获得了中华鳖fut2基因的c DNA全长序列,进而预测和分析fut2基因的蛋白质序列及其功能区域,同时对其在10个组织中的表达水平进行检测与分析。结果显示,该序列全长1 918 bp,其中,5'非编码区(5'-UTR)380 bp,3'非编码区(3'-UTR)518 bp,开放阅读框(ORF)长度为1 020 bp,编码339个氨基酸残基;FUT2蛋白为脂溶性蛋白,不存在信号肽。系统进化树分析结果显示,中华鳖fut2基因与西部锦龟和绿毛龟的亲缘关系相对较近,与人和小鼠等亲缘关系相对较远。荧光定量PCR结果显示,中华鳖fut2基因在所检测的组织都表达,其中,在肌肉、心脏中表达量较高,在回肠、直肠中表达量相对较高。研究结果可为进一步了解fut2基因功能提供理论依据。     

藏猪β-防御素2基因克隆及原核表达载体的构建

为了构建藏猪β-防御素2(pBD-2)成熟肽原核表达载体,从藏猪肝组织中提取总RNA,通过RT-PCR获取pBD-2目的基因,并与pMD19-T载体连接构建重组质粒,命名为pMD19T-pBD-2;以pMD19T-pBD-2质粒为模板,克隆pBD-2成熟肽c DNA序列并构建成熟肽p ET-32a-pBD-2表达质粒。结果显示,藏猪pBD-2基因全长为298bp,与野猪和家猪的pBD-2基因同源性分别达100.0%和98.9%;藏猪pBD-2基因具有1个完整的开放阅读框,编码69个氨基酸组成的多肽,包含21个氨基酸残基的信号肽、11个氨基酸残基的前导肽和37个氨基酸残基的成熟肽;编码的pBD-2成熟肽稳定性较好,分子量4 085.78,等电点8.89,具有6个半胱氨酸(Cys)残基,7个带正电荷和2个带负电荷的氨基酸残基,为亲脂性和亲水性多肽;从pMD19T-pBD-2质粒中亚克隆得到长度为114 bp藏猪pBD-2成熟肽c DNA序列,菌落PCR、酶切和测序鉴定证明成功构建了成熟肽pET-32a-pBD-2原核表达质粒。     

三个小麦防御素基因的克隆及序列分析

本试验从济麦22幼叶中克隆得到三个小麦防御素基因Ta PDF(Triticum aestivum defensin),分别命名为Ta PDF32、Ta PDF33和Ta PDF34(Gen Bank登录号分别为BT009185、BT009167和BT009022)。序列分析发现,三个防御素基因各自含有一个长度为243、249 bp和225 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),依次编码长度为80、82个和74个氨基酸的蛋白。成熟蛋白的分子量均约为5.5 k D,等电点均大于7,含有8个保守的Cys残基。保守结构域分析发现,Ta PDF32含有一个γ-硫堇功能结构域,Ta PDF33和Ta PDF34均含有一个Knot1功能结构域,两者均是植物防御素的典型结构域,因此这三个Ta PDF属于典型的植物防御素蛋白。SWISS-MODEL在线软件分析表明,三个Ta PDF的三级结构均由三股反平行的β-折叠和一个α-螺旋组成。系统进化分析表明,Ta PDF32、Ta PDF33的氨基酸序列与玉米、粟米的防御素相似性较高,而Ta PDF34与大豆的防御素相似性较高,但均与已经报道的小麦防御素相似性较低,表明Ta PDF32、Ta PDF33和Ta PDF34是小麦三个新的防御素蛋白。荧光定量RT-PCR分析发现,Ta PDF32、Ta PDF33基因在小麦叶片中表达量最高,种子次之,根中最低;Ta PDF34基因在叶、种子和根中的表达量基本相同。     

肉鸡CMTR2基因分子特征及其表达谱分析

[目的]分析肉鸡加帽甲基转移酶基因(CMTR2)分子特征及其表达谱,为后续开展鸡CMTR2基因结构及生物学功能研究打下基础.[方法]以艾拔益加(AA)肉鸡为研究对象,利用RT-PCR克隆CMTR2基因,使用DNAMAN、ProtParam、SOPMA、SWISS-MODEL、TMHMM 2.0和SignalP 3.0等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测分析其表达特征.[结果]肉鸡CMTR2基因编码区(CDS)序列全长为2350 bp(登录号MN296490),其开放阅读框(ORF)为2292 bp,编码763个氨基酸残基;肉鸡CMTR2氨基酸序列与原鸡CMTR2氨基酸序列的相似性为99.74%,只有2个氨基酸残基差异,与火鸡CMTR2氨基酸序列的亲缘关系较近(相似性为95.94%).肉鸡CMTR2蛋白分子量为86855.48 Da,理论等电点(pI)为6.08,在哺乳动物网织红细胞体外表达的半衰期为30 h,在酵母体内表达的半衰期大于20 h,在大肠杆菌体内表达的半衰期大于10 h.肉鸡CMTR2蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无信号肽和跨膜区域,包含61个磷酸化位点、15个二硫键、1个N-糖基化位点及8个O-糖基化位点;其二级结构由α-螺旋(49.93%)、无规则卷曲(35.65%)、延伸链(11.53%)和β-转角(2.88%)组成,但无法获得完整的三级结构.CMTR2基因在42日龄AA肉鸡8种组织中的相对表达量排序为脾脏>肺脏>胸肌>腹脂>肝脏>肾脏>腿肌>心脏,以在脾脏中的相对表达量最高,显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.05,下同);肉鸡CMTR2基因的时空表达变化趋势表现为21日龄的相对表达量最高、14日龄的相对表达量最低.[结论]CMTR2基因在不同物种中具有较高的保守性,因其在肉鸡脾脏中的表达水平最高,故推测CMTR2基因是参与机体免疫相关的关键基因.     

越橘查耳酮合酶基因的克隆及表达分析

为研究越橘花色素苷合成的分子机制,利用RT-PCR和RACE技术从越橘(Vaccinium spp.)果实中克隆了查耳酮合酶基因(CHS)的全长cDNA,命名为VcCHS,GenBank登录号为JN654702.VcCHS全长1438 bp,包含107 bp的5 ′非编码区、71 bp的3′非编码区和1个长度为1 260 bp编码419个氨基酸的开放阅读框.该基因编码的蛋白具有CHS家族普遍存在的功能活性位点:Cys(C)164、His(H)303、Asn(N)336和特征多肽序列(RLMMYQQGCFAGGTVLR).多重比对分析发现越橘VcCHS基因编码的氨基酸序列与葡萄(Vitis vinifera)CHS基因编码的氨基酸序列相似性达90.2％.系统进化分析表明,该序列与杜鹃花目的植物聚为一类.VcCHS基因在果实发育的整个过程均有不同程度的转录表达,花期和果实成熟期表达量较高,绿果期表达量最低.VcCHS相对表达量变化与花色素苷相对含量的变化趋势具有一致性,并均在果皮组织中达到最高.     

团头鲂β-防御素1基因 cDNA的克隆、序列分析及表达特征

从团头鲂(Megalobrama amblycephala)中克隆出β-防御素1(maBD-1)基因,检测该基因在组织中的分布,及在病原菌感染后该基因表达量的变化情况。将maBD-1基因重组到pGEX-KG原核表达载体上,构建重组质粒pGEX-KG-maBD-1,重组质粒经转化至BL21感受态细胞中进行诱导表达,将融合蛋白免疫日本大耳白兔,制备该融合蛋白的多克隆抗体,并检测血清效价。结果表明:maBD-1基因ORF全长为204bp,编码67个氨基酸。该基因在组织中广泛分布,病原菌感染后头肾和脾脏组织maBD-1基因表达量显著上调。经间接酶联免疫分析(ELISA)获得的抗血清效价为1∶3 200,在肝脏、鳃和心脏组织中用Western blot可检测到β-防御素的表达。     

南美蟛蜞菊WtActin1基因克隆及表达稳定性分析

[目的]克隆南美蟛蜞菊肌动蛋白基因(WtActin1),并进行生物信息学及表达稳定性分析,为南美蟛蜞菊耐热耐冷功能基因表达及调控研究提供可靠的内参基因.[方法]RACE克隆WtActin1基因,通过在线生物信息学分析软件对其氨基酸序列进行分析,并利用实时荧光定量PCR检测该基因在不同组织及温度胁迫下的表达情况.[结果]克隆获得的WtActin1基因cDNA全长1682 bp(GenBank登录号MN485900),其中5'非编码区(5'-UTR)170 bp,3'非编码区(3'-UTR)378 bp,开放阅读框(ORF)1134 bp,编码377个氨基酸残基.WtActin1蛋白分子量为41725.81 Da,理论等电点(pI)为5.31,不稳定性指数(II)为37.48,亲水性的平均值(GRAVY)为-0.166,为稳定的亲水性蛋白,无跨膜结构域和无信号肽,主要存在于细胞质中,具有Actin蛋白家族的典型特征结构,其二级结构主要由α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲组成,三级结构同源模型为嵌合肌动(3ci5.1.A),与莴苣、橡胶草和洋蓟的同源蛋白三级结构高度相似.WtActin1基因与其他植物Actin基因核苷酸序列相似性在86.4%以上,其推导氨基酸序列相似性在94.0%以上.从基于Actin氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树可看出,WtActin1与同为菊科的莴苣LsActin7亲缘关系最近,与传统分类学相吻合,其次是菊科的橡胶草TkActin1和锦葵科的棉花GhActin.WtActin1基因在南美蟛蜞菊根、茎、叶和花中的表达量均无显著差异(P>0.05,下同),且在高、低温胁迫下与正常温度处理的表达量也均无显著差异.[结论]WtAtin1基因属于Actin基因家族成员,在不同组织及温度胁迫下均能稳定表达,可作为内参基因用于南美蟛蜞菊耐热耐冷功能基因研究.     

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。     

大刺鳅生长激素基因克隆与表达分析

[目的]揭示生长激素(GH)是否能以旁分泌或自分泌方式对大刺鳅(Mastacembelus armatus)的生长和发育起作用,为其生长调节研究积累基础数据.[方法]采用RACE克隆大刺鳅GH基因cDNA序列,并通过实时荧光定量PCR对大刺鳅不同组织及胚胎不同发育时期GH基因的表达情况进行分析.[结果]大刺鳅GH基因cDNA序列全长815 bp,其中,5'端非编码区长33 bp,3'端非编码区长167 bp,开放阅读框(ORF)615 bp,共编码204个氨基酸,GenBank登录号MH885947;大刺鳅GH氨基酸序列的前17个氨基酸残基组成信号肽,也存在4个保守的半胱氨酸残基(69Cys、177Cys、194Cys和202Cys).大刺鳅GH蛋白分子量为23007.33 Da,理论等电点(pI)为6.90,其氨基酸组成中以亮氨酸(Leu)的含量最高(15.7%),丝氨酸(Ser)次之(14.2%),色氨酸(Trp)含量最低(0.5%).大刺鳅GH氨基酸序列与斑鳜(Siniperca scherzeri)、花鲈(Lateolabrax maculatus)和黄鳝(Monopterus albus)的同源性较高,对应的同源性分别为95.59%、95.07%和92.16%;在基于GH氨基酸序列同源性构建的系统发育进化树中,大刺鳅与同属于合鳃目的黄鳝聚为一支,亲缘关系最近.GH基因在大刺鳅不同组织中均有表达,其中以脑组织中的相对表达量最高,而肠道中的相对表达量最低;GH基因在大刺鳅胚胎各发育时期也均有表达,其中以囊胚期的相对表达量最高,而出膜期的相对表达量最低.[结论]大刺鳅GH基因具有高度的保守区域,在各组织中广泛表达,尤其在脑组织中高表达,说明GH是以自分泌或旁分泌方式对大刺鳅生长发挥重要作用,且在胚胎发育过程中对细胞分化具有促进作用.     

牦牛β-防御素5基因的原核表达及表达产物的抑菌活性

【目的】克隆与表达牦牛β-防御素5(BNBD5)基因,检测其重组蛋白的体外抗菌活性。【方法】采用RT-PCR方法从牦牛肺组织中扩增BNBD5基因成熟肽编码区,根据已发现的哺乳动物β-防御素5和部分禽β-防御素5的序列构建遗传进化树。将BNBD5基因亚克隆到原核表达载体pET-32a(+)的BamHⅠ和XhoⅠ双酶切位点上,构建重组表达质粒pET32a-BNBD5。将重组表达质粒转化大肠杆菌BL21,用IPTG于37℃进行诱导表达,SDSPAGE检测融合蛋白的表达情况,并对该重组蛋白进行纯化,测定其体外抑菌活性。【结果】克隆得到了BNBD5基因成熟肽编码片段,其长度为138bp,编码45个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱氨酸残基。经遗传进化分析发现,该基因序列与黄牛的mRNA同源性最高,可达到86.2%。经IPTG诱导,获得了分子质量为25ku的牦牛β防御素-5成熟肽融合蛋白。琼脂糖扩散结果表明,0.08mg/mL的纯化蛋白对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌均有抗菌作用。【结论】牦牛BNBD5成熟肽在大肠杆菌中得到了成功表达,其产物对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均有抗性。     

红鳍笛鲷视杆蛋白和长波敏感视蛋白的基因克隆及表达规律分析

【目的】克隆红鳍笛鲷(Lutjanus erythropterus)视杆蛋白(RH1)基因和长波敏感视蛋白(LWS)基因,并分析其在早期发育不同阶段和成鱼不同组织的表达规律,为探究笛鲷属鱼类适应从表层浮游逐步转为下层底栖光环境生活的过程提供理论基础。【方法】利用RACE克隆红鳍笛鲷RH1基因和LWS基因cDNA全长,利用生物信息学软件对2个基因序列及编码的氨基酸序列进行分析,并利用实时荧光定量PCR检测其在红鳍笛鲷6个胚胎发育时期(原肠下包1/2期、胚孔封闭期、视囊期、晶体出现期、心脏跳动期、孵化出膜期)和5个仔鱼发育时期(1、3、10、15和20 d),以及成鱼不同组织(脑脏、心脏、肝脏、肌肉、黑色皮肤、红色皮肤、胃和视网膜)的表达规律。【结果】红鳍笛鲷RH1基因和LWS基因cDNA全长分别为1723 bp和1302 bp,其中RH1基因具有465 bp的3'-UTR和196 bp的5'-UTR,开放阅读框(ORF)长度为1062 bp,编码353个氨基酸残基;LWS基因具有213 bp的3'-UTR和15 bp的5'-UTR,ORF长度为1074 bp,编码357个氨基酸残基。系统发育分析结果显示,2个视蛋白基因均先与鲈形目等鱼类聚为一支,再与鳉形目、鲽形目和鲤形目等聚为一支,最后再与陆生脊椎动物聚为一支。实时荧光定量PCR检测结果显示,RH1基因在孵化出膜后15和20 d的相对表达量显著高于其他时期(P<0.05,下同),LWS基因在孵化出膜后20 d的相对表达量显著高于其他时期;2个视蛋白基因在成鱼不同组织的表达模式相似,在视网膜上的相对表达量均显著高于其他组织。【结论】红鳍笛鲷RH1和LWS基因的表达具有组织特异性,且在早期发育阶段的表达水平与红鳍笛鲷的生活习性变化相关,表明红鳍笛鲷RH1和LWS基因表达与其生活光环境的变化密切呼应,在早期发育变态阶段的光线调节,以及适应黑暗环境等方面发挥重要作用。     

黄鳝nanos3基因克隆鉴定及其组织表达分析

【目的】明确nanos3基因在黄鳝卵巢发育和维持过程中的重要作用,为黄鳝PGCs可视化分子标记、生殖细胞移植及性腺发育分化机制研究打下基础。【方法】通过RACE克隆黄鳝nanos3基因cDNA序列,运用ProtParam、 SOMPA、 SWISS-MODEL、 SignalP、 TMHMM及NetPhos等在线软件进行nanos3蛋白生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR检测nanos3基因在黄鳝不同组织中的表达情况,并以冰冻切片荧光原位杂交进行性腺组织定位。【结果】黄鳝nanos3基因cDNA序列全长1289 bp,包括147 bp的5'非编码区 （5'-UTR）、 531 bp的开放阅读框 （ORF）及611 bp的3'非编码区（3'-UTR）,共编码176个氨基酸残基。黄鳝nanos3蛋白分子量为19.61 kD,理论等电点（pI）为9.07,为碱性蛋白;在黄鳝nanos3氨基酸序列第108~162位处存在2个锌指基序 “CCHC”结构域,无信号肽和跨膜结构域;蛋白二级结构以无规则卷曲的占比最高 （64.20%）,其次是α-螺旋 （占24.43%）,延伸链、 β-转角的占比分别为6.82%和4.55%。黄鳝与大刺鳅、射水鱼、斑马鱼等鱼类的nanos3氨基酸序列相似性分别为67.5%、 57.2%和50.3%,与中国林蛙、粗皮蛙等两栖类动物的相似性分别为39.3%和30.3%,与人类、小鼠等哺乳类动物的相似性分别为33.3%和30.9%。nanos3基因在黄鳝肌肉中不表达,在精巢、肾脏、脾脏、脑、肝脏、肠道、心脏和血液中的相对表达量较低,在卵巢中的相对表达量最高,极显著高于在其他组织中的相对表达量（P<0.01）,呈明显的组织特异性表达模式;冰冻切片荧光原位杂交分析结果显示,黄鳝nanos3基因仅在生殖细胞中表达,支持细胞中未见表达。【结论】黄鳝nanos3基因进化相对保守,主要在卵巢的生殖细胞中表达,且以细胞质中的表达为主,与核遗传信息的传递相关,是黄鳝性腺发育及分化相关的功能基因。     

苦瓜α-苦瓜素基因克隆与单倍型分析

为了揭示苦瓜α-苦瓜素基因的完整结构及单倍型,本研究以35份苦瓜初级核心种质为材料,克隆α-苦瓜素基因,结果显示,α-苦瓜素基因全长993 bp,包括60 bp的5'-UTR,72 bp的3'-UTR,861 bp的ORF,无内含子序列,编码286个氨基酸,α-苦瓜素蛋白含有RIP蛋白保守结构域。系统进化分析结果表明,除苦瓜RIP P16094.2外,α-苦瓜素蛋白与胶苦瓜3MRW_A的亲缘关系最近,而与苦瓜MAP30蛋白的亲缘关系较远。通过比较35份苦瓜种质资源α-苦瓜素基因序列,共发现5个SNP位点,5个SNP位点均位于编码区。SNP分组发现,35份苦瓜种质资源α-苦瓜素基因共存在5种单倍型。5种单倍型编码的氨基酸序列比对显示,共存在1个氨基酸变异位点,氨基酸变异位点对应于第5个SNP位点,第1、第2、第3、第4 SNP位点并未引起氨基酸的改变。该结果为进一步研究α-苦瓜素基因表达调控机制和不同单倍型编码蛋白功能差异奠定了基础。     

团头鲂补体因子Bf/C2的克隆和表达分析

为探索团头鲂(Megalobrama amblycephala)补体因子Bf和C2(complement factor B/C2,Bf/C2)的可能功能,在转录组数据基础上,采用RT-PCR克隆得到Bf/C2A和Bf/C2B基因的cDNA序列;采用荧光实时定量PCR技术检测了两基因在团头鲂早期发育过程、健康成鱼及感染嗜水气单胞菌后各组织中的表达变化。结果显示,Bf/C2AcDNA全长2 520bp,包含5′UTR 42bp、ORF 2 298bp、3′UTR 180bp,编码765个氨基酸。Bf/C2B基因ORF全长2 130bp,编码710个氨基酸。两基因的氨基酸序列分别与鲤B/C2-A2及草鱼Bf/C2B相似性最高。在早期发育阶段Bf/C2A和Bf/C2B均在在出膜后1d表达量最高,肠管形成期次之,其他时期的表达量相对较低;两基因在健康成鱼10个组织中均有表达,肝脏中表达量最高,肾脏、头肾、脾脏次之,其他组织表达量相对较低;在嗜水气单胞菌感染后,两基因在免疫相关组织如肝脏和脾脏中的表达均显著上升。上述结果表明Bf/C2在应对细菌感染的免疫过程中发挥着重要的作用。     

银杏HDR基因的克隆与功能分析

[目的]获得银杏HDR基因的克隆并研究HDR基因的功能.[方法]采用RT-PCR技术获得银杏HDR的全长cDNA,命名为GbHDR(GenBank登录号:DQ364231),该基因cDNA全长为1 827 bp,包含1 425 bp的开放阅读框,编码474个氨基酸残基的蛋白;并构建GbHDR的原核表达载体pTrcGbHDR,与原核表达载体pAC-BETA共转入大肠杆菌XL1-Blue,获得β-胡萝卜素工程菌.[结果]克隆基因实际长度为1 441 bp的GbHDR基因,该序列包含1 425 bp的HDR基因ORF,编码474个氨基酸残基的蛋白,其预测分子量为53.2 kD,等电点预测为5.76.功能互补分析表明,GbHDR能推动工程菌XL1-Blue+pTrcGbHDR+pAC-BETA超量表达β-胡萝卜素,在颜色互补平板上呈现β-胡萝卜素特有的橘黄色,证实GbHDR具有典型的HDR基因功能.[结论]获得1株可高量积累β-胡萝卜素的大肠杆菌工程菌,为最终实现β-胡萝卜素代谢工程提供侯选基因和作用靶点.     

番茄植物络合素合酶基因全长cDNA的克隆及其表达特点

为从分子水平上揭示PCS基因在番茄重金属螯合解毒过程中的作用机制,该研究以番茄(Lycopersi-con esculentum Mill.)品种苏红2003幼苗cDNA为模板,根据NCBI上登录的其他植物的植物络合素合酶基因保守区设计简并引物,利用RT-PCR和RACE技术,克隆番茄植物络合素合酶基因cDNA全长,进一步利用半定量RT-PCR,探讨不同重金属处理后该基因在番茄不同器官中的表达情况。结果显示:番茄植物络合素合酶基因(LePCS1)的cDNA序列长度为1 878 bp,5′非编码区长113 bp,3′非编码区长256 bp。推导该基因编码503个氨基酸组成的蛋白,其相对分子质量为55 600,等电点6.66。NCBI蛋白质比对结果显示:LePCS1由2个典型的植物络合素亚家族结构域组成,并具有19个可与金属离子结合的半胱氨酸(Cys)残基位点,其中包括4个相邻的Cys-Cys元件(90~91位、350~351位、368~369位和416~417位氨基酸)和11个单一Cys残基(56位、109位、113位、138位、144位、231位、332位、393位、396位、424位和489位氨基酸)。进化...