玉米致病菌新月弯孢漆酶基因家族鉴定与分子结构特征分析

漆酶在真菌的孢子分裂、子实体分化、黑色素生成、木质素降解酶和病菌致病中均起重要作用。采用生物信息学的方法,在玉米致病菌新月弯孢基因组基础上对漆酶基因家族成员进行了鉴定和序列特征分析,结果表明玉米致病菌新月弯孢共有8个漆酶基因,分布在6个不同的scaffolds上,其漆酶基因结构显示外显子和内含子大小与位置都不一样,表现出复杂的基因结构。序列比对和系统发育分析发现,8个漆酶氨基酸序列与其他真菌来源漆酶一样具有4个特征保守序列区,位于系统发育树的2个不同分支上,表明玉米致病菌新月弯孢漆酶可能与其他真菌的漆酶具有相似的进化关系和功能。     

郑麦369 ω-醇溶蛋白基因的克隆及生物信息学分析

以黄淮麦区主推小麦品种郑麦369为材料,利用简并引物和PCR扩增技术对其ω-醇溶蛋白基因进行克隆,获得15条ω-醇溶蛋白核苷酸序列(分别命名为ZM369-1～ZM369-15)。NCBI BLAST分析表明,克隆序列与已知序列的相似度均为82%～99%,推断其为ω-醇溶蛋白基因家族基因。通过FGENESH在线软件预测显示,ZM369-1和ZM369-15具有完整的开放阅读框,分别可编码318,407个氨基酸残基;其余13条序列均因内部提前出现1个或多个终止密码子,推测其为假基因。进一步分析显示,15个基因推导的氨基酸序列均具有ω-醇溶蛋白典型分子结构特征,其中ZM369-15属于未曾报道过的ARP类型,同时在重复区存在1个半胱氨酸残基的插入。此外,在NCBI数据库中没有找到与ZM369-1和ZM369-15相似度高的ω-醇溶蛋白氨基酸序列,推测其为新ω-醇溶蛋白基因。CD免疫肽识别分析表明,免疫肽段Gli-ωt在15条氨基酸序列中均有分布,免疫肽段Gli-ω1只分布于假基因推导得到的氨基酸序列中。系统进化树分析表明,本研究克隆得到的15个基因分别来源于A,D基因组;相同基因组来源的ω-醇溶蛋白基因大都可形成相对集中的分支,表明其具有一定的基因组特异性;相同类型ω-醇溶蛋白基因都能形成相对集中的分支,推测其类型与进化有关。     

1株猪圆环病毒3型全基因组克隆与序列分析

【目的】克隆获得1株猪圆环病毒3型(PCV3)全基因组序列并进行序列分析。【方法】以PCV3阳性临床样品为模板,用PCR技术扩增PCV3全基因组片段,随后进行克隆、序列测定与分析。【结果】扩增出1株PCV3全基因组片段,序列测定结果显示,这株PCV3全基因组大小为2 000bp,与其他国内外14株PCV3的核苷酸同源性均达98.6%以上,表明获得1株PCV3全基因组序列,且不同PCV3之间的全基因组核苷酸有非常高的同源性。PCV3与PCV1、PCV2之间的全基因组核苷酸同源性都低于50%。系统发育显示,3种PCV分别处于明显不同的分支,表明各自属于不同的基因型。【结论】获得1株PCV3全基因组序列,其与其他PCV3毒株之间的核苷酸同源性很高。     

薯蓣皂苷糖苷酶基因的克隆及同源性分析

[目的]从分子生物学水平上研究Absidia sp.G3d产薯蓣皂苷糖苷酶,对该酶基因CDS区的序列进行调取和分析。[方法]根据薯蓣皂苷糖苷酶的N端序列设计简并引物,以总RNA为模板进行RT-PCR调取cDNA,然后采用3＇RACE和5＇RACE技术,调取CDS区基因全序列。[结果]测序得到序列长度为1 497 bp。该基因的同源性比较分析表明,薯蓣皂苷糖苷酶基因与α-鼠李糖苷酶没有同源性,与α-淀粉酶的基因序列具有很高的同源性,达到93%以上。[结论]蛋白质结构存在差异,酶反应特性不同。     

波尔山羊生长激素(GH)基因克隆及序列分析

比较生长激素(GH)基因在不同物种间的相似性,设计引物,用PCR方法从波尔山羊基因组中扩增出一条长约2.0kb的DNA片段,然后用PMD-18T载体在感受态DH5α株大肠杆菌中获得GH基因克隆子。DNA测序结果表明,波尔山羊GH基因DNA序列全长1951bp(不含引物序列),含完整的5个外显子编码区。应用ClustalW软件进行同源性分析,结果表明,波尔山羊GH基因与Tokara山羊、澳洲美利奴羊和黄牛的GH基因的相似度分别为98.5%,97.0%和95.4%;内元比外元的变异程度高,在5个外元中,第一外元的保守性最高,其他区域的变异程度随物种亲缘关系的增大而升高,在分子水平上符合物种进化原理。     

甜瓜β-氨基己糖苷酶基因家族的全基因组分析

茁-氨基己糖苷酶(茁-Hexosaminidase, 茁-Hex, EC 3.2.1.52)是生物界广泛存在的一种糖苷水解酶。通过全 基因组信息鉴定甜瓜茁-氨基己糖苷酶基因家族,初步在甜瓜全基因组数据库中发现5 个茁-Hex 基因成员,采用 Pfam 等在线软件预测候选蛋白的结构域,去除2 个不完整的基因,最后将筛选出的3 个基因与拟南芥、青椒、番茄、 可可树、谷子、葡萄和黄瓜的相应基因编码的蛋白序列进行进化分析比对、建立系统发生树和保守基序的预测分析。 结果表明,进化树亚族成员中基序相同,并且在保守区序列高度相似;亚族之间基序差异也较小,保守区序列也具有 较高相似性。     

一株猪丹毒丝菌的全基因组测序及SpaA基因分析

本研究测定猪丹毒丝菌临床毒株SG7的全基因组序列,并运用生物信息学方法对测定的全基因组序列及猪丹毒丝菌表面保护性抗原A基因(SpaA)进行分析.SG7菌株的基因组全长为1834291.00 bp,G+C含量为36.3％,基因总数1846个.将SG7菌株与GenBank中8条完整的猪丹毒丝菌全基因组序列进行比较,发现国内外不同菌株间基因组的基本信息存在不同程度差异.基于全基因组单核苷酸多态性(SNPs)的系统发育分析结果表明,9株菌株聚为3个分支,国内菌株并不完全处于同一分支,SG7菌株与国内常见菌株不属于同一进化分支.SpaA基因高变区的分析结果显示,9株菌株亦可分为3个SpaA型,SG7菌株为携带Met203的高致病性菌株.除SG7菌株外,其他8株菌株的SpaA基因分型结果与基于全基因组SNPs分析的结果一致,说明SG7菌株的遗传背景复杂.本研究结果可为猪丹毒丝菌基因组整体水平研究和疫苗的研发奠定基础.     

杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式研究

14-3-3蛋白在植物细胞信号传导中发挥重要的作用,探索木本植物14-3-3蛋白家族的进化模式对深入理解该基因家族的功能有重要的指导意义。本文采用生物信息学的方法,在基因组水平上搜索和鉴定了12个杨树14-3-3蛋白基因,其中ε类有7个,非ε类有5个。通过对杨树14-3-3基因家族的系统进化、序列相似性、基因结构和染色体位置分析,发现杨树14-3-3基因的扩张主要是通过最近的一次全基因组加倍事件产生的。在全基因组加倍事件中共产生5对重复基因对,Ka/Ks分析显示这5对重复基因对处于较强的净化选择压力。RT-PCR分析显示在杨树12个14-3-3基因中有8个在不同组织中均表达,另外4个基因的表达部位发生了变异。因此,杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式的研究结果预示着基因重复后其功能发生了分化。     

甘蓝型油菜WRI1基因cDNA的克隆与序列分析

通过RT–PCR方法克隆了甘蓝型油菜湘油15号5个WRI1基因cDNA。测序结果显示,BnWRI1–1大小为1 248 bp,BnWRI1–2和BnWRI1–3大小为1 254 bp,BnWRI1–4、BnWRI1–5大小为1 242 bp;聚类分析结果显示,所克隆WRI1基因cDNA在进化关系上属于AP2/ERF转录因子家族,同拟南芥AtWRI1(At3G54320)同处1个分支,并且所克隆基因cDNA来自甘蓝型油菜不同的基因组;通过核苷酸序列比对分析,得到所克隆WRI1基因cDNA单核苷酸变异位点40个;特异性酶切位点分析显示,来源于A基因组的BnWRI1–1、BnWRI1–2、BnWRI1–3第892位与来源于C基因组的BnWRI1–4和 BnWRI1–5第880位的核苷酸发生变异,导致Bcl I识别位点的变化;酶切试验结果表明,采用BclI酶可区分甘蓝型油菜的AtWRI1–like WRI1 基因的A或C 基因组来源。     

林麝生长激素基因的克隆与生物信息学分析

了解林麝生长激素（GH）基因序列结构特点,为进一步研究GH基因的结构功能遗传变异规律及其与生长性能的关系提供科学依据。根据GenBank上已公布的绵羊全基因组GH基因序列设计合成4对特异性引物,以林麝基因组DNA为模板进行PCR扩增,将所获得的序列拼接,获得林麝GH基因CDS区序列,采用ExPASy等分子生物学工具对林麝GH蛋白的理化性质、二级结构、蛋白功能等进行预测。结果表明,林麝GH基因CDS区全长657 bp（GenBank登录序列号为KU296865）,编码218个氨基酸。α-螺旋结构和卷曲结构构成了林麝GH蛋白二级结构的骨架,为跨膜蛋白,同时第1~26位氨基酸为信号肽,第27~218位氨基酸残基为生长激素结构域。进化分析结果表明,林麝与羊的关系最为接近,在分子水平上符合物种进化理论。本研究成功克隆了林麝GH基因CDS区序列,其序列保守性强,为下一步林麝GH基因的表达调控、进化和多态性分析奠定了基础。