奥利亚罗非鱼DMRT1基因推导蛋白的结构和功能预测

利用生物信息学的方法对DMRT1基因推导的氨基酸序列进行结构特征和功能域预测分析,探讨了DMRT1的信号肽、亲/疏水性、跨膜拓扑结构、卷曲螺旋结构、基序、功能域及高级结构.结果表明: DMRT1基因推导蛋白不含螺旋卷曲区域,没有信号肽,是一个非跨膜的亲水性稳定蛋白,该蛋白以游离形式存在于细胞质内,不会发生跨膜运动.DMRT1基因推导蛋白包含两个相同的保守的功能结构域,分别行使性别调控,使DNA形成二聚体和结合回纹结构的功能.DMRT1基因推导蛋白含有多个磷酸化位点,推测它可能在细胞信号传导中发挥作用,且其生物活性可能接受信号途径中多种信号的调控.DMRT1的高级结构中含有两个α-螺旋区域.以上结论为实验室研究奥利亚罗非鱼DMRT1基因编码蛋白的功能,为明确DMRT1基因与性别调控的关系奠定了基础.     

HpaG_(Xoo)蛋白的结构与功能分析(英文)

[目的]分析HpaGXoo蛋白的结构与功能,为研究两者的关系提供理论依据。[方法]利用ISREC(http://www.isrec.isb-sib.ch/software/SAPS_form.html)中提供的工具SAPS进行分子量、分子式、等电点、氨基酸所占比例、带电荷情况等参数的在线分析,并利用瑞士生物信息学研究所提供的ProtParam(http://us.expasy.org/cgi-bin/protparam)程序进行氨基酸残基数目、组成、蛋白质相对分子质量、理论等电点及平均可塑性、疏水性等参数的分析;利用NPSA(http://npsa-pbil.ibcp.fr)中的MLRC程序在线分析α-螺旋、无规则卷曲以及延伸链等的预测;利用TMHMM2.0Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)和TMpred(http://www.ch.embnet.org/software/TMPRED_form.html)2个软件同时对HpaGXoo蛋白序列的跨膜区域进行分析,用SignalP(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)服务器预测HpaGXoo的信号肽;用PSORTWWWServer(http://psort.nibb.ac.jp/)中的PSORTPrediction工具进行细胞定位;利用网站Expasy(http://au.expasy.org/tools/)中SwissModel程序可同源建模,推测HpaGXoo蛋白的三维结构或用Phyre(前身3D-PSSM)(http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/～phyre/)软件预测蛋白质三级结构;通过确定一些保守区域的氨基酸,预测蛋白质的功能。[结果]HpaGXoo蛋白由139个氨基酸组成,分子量为13726.7Da,理论等电点为4.07。该蛋白分子式为C569H896N174O212S5,酸性氨基酸残基总数(Asp+Glu)为10,碱性氨基酸残基总数(Arg+Lys)为3;疏水性的总平均值(GRAVY)为-0.553。HpaGXoo二级结构中,α-螺旋与无规则卷曲的数量与所占百分比分别为34与105、24.46%与75.54%。可见,该蛋白富含无规则卷曲和α-螺旋结构。HpaGXoo跨膜区域为零,且在跨膜区域中的氨基酸序列期望值为0.03331,该结果在大于18时才有跨膜区域,故该蛋白没有跨膜区域。HpaGXoo蛋白没有信号肽存在。HpaGXoo蛋白存在于细胞质中的可能性为21.4%,而在细菌壁膜间隙、外膜、内膜都无法确定是否有该蛋白的存在。HpaGXoo蛋白的二级结构中主要为α-螺旋和无规则卷曲,并且占相当比例,而无β-折叠存在。HpaGXoo蛋白分子量小,只有139个氨基酸残基,属于结构简单的蛋白,故推测其全蛋白可能就是一个功能结构域,或是一部分功能结构域。[结论]该研究为深入研究HpaG的分子结构及其结构与功能的关系奠定了基础。     

黄牛FSHR基因的生物信息学分析

利用生物基因组学数据库,对黄牛FSHR基因进行生物信息学分析,以预测FSHR基因编码产物的理化性质、结构与功能,同时构建FSHR同源系统进化树.结果表明:FSHR基因编码产物为疏水性跨膜蛋白,具有明显的信号肽,其切割位点位于17～18位的氨基酸之间,二级结构主要以α-螺旋与无规则卷曲为主,并主要在质膜中发挥生物学作用,跨膜区域分为跨膜域、胞外域和胞内域3个部分.序列分析表明,FSHR编码产物可能具有离子通道、运载体、受体、信号转导和阳离子通道等功能,在离子跨膜与信号传递过程中发挥重要作用,并对黄牛的激素调节有影响.FSHR基因编码产物系统进化树表明,黄牛FSHR与水牛、成都麻羊、绵羊等物种FSHR遗传距离较近,具有高度同源性.     

14个物种RPSA基因编码区生物信息学分析

采用生物信息学方法比较分析了大熊猫、牛、家犬、马、原鸡、人、猕猴、小家鼠、兔、绵羊、黑猩猩、毛猩猩、褐家鼠和野猪RPSA基因编码区(CDS)的遗传多样性,并对该基因编码的氨基酸序列、蛋白质二级结构和结构功能域进行预测和分析。结果表明,在来自14个物种的84条基因序列中检测到338个多态位点,共发现42种单倍型,物种间及物种内RPSA基因编码区存在较丰富的遗传多样性。RPSA基因编码蛋白质等电点均低于6,呈酸性;蛋白质二级结构的主要结构元件是α-螺旋和无规则卷曲,有一个保守结构域。     

苹果CAX基因家族生物信息学和表达分析

[目的] CAX(Ca2+/H+exchanger antiporter)是一类重要的跨膜转运蛋白,在植物体内阳离子转运上起着非常重要的作用.本文对苹果MdCAXs基因进行了生物信息学和组织特异性表达分析,以期为该类基因的功能研究奠定基础.[方法]利用生物信息学的方法对苹果MdCAXs基因家族染色体定位、蛋白质等电点、亲疏水性、跨膜区域、亚细胞定位及保守结构域进行了预测和分析,同时还分析了MdCAXs基因与其他物种CAXs基因的进化关系.采用实时荧光定量PCR法对苹果MdCAXs基因在不同盐处理下根、茎、叶中的表达变化进行分析.[结果]苹果MdCAXs家族包含8个成员,分别属于CAXsⅠ型中的A亚型和B亚型,编码436～817个氨基酸,等电点4.97～7.12,且都为疏水性蛋白;所有MdCAXs基因编码的氨基酸都有11个及以上的跨膜区域,含有CAXs基因5个典型的功能域:N-端自抑制区域(NRR)、C-端功能区域、Ca2+功能域(CaD)、C功能域和D功能域.亚细胞定位预测MdCAXs主要是定位在质膜和内质网上.苹果MdCAXs基因具有组织特异性表达特点,不同种类盐处理根、茎、叶中表达发生不同程度的变化,反映了MdCAXs存在功能上的差异,对不同阳离子有特异性的应答反应.[结论]苹果MdCAXs是一类跨膜转运蛋白,具有植物CAXs基因典型的结构特征,根、茎、叶对不同的盐离子具有不同的表达响应.     

棉花热激转录因子基因的克隆及其序列分析

利用RACE技术克隆出的棉花热激转录因子基因片段的3’端序列为探针,对棉花EST数据库进行BLAST搜索,筛选与探针高度同源的EST序列,再利用DNAMAN软件进行拼接,获得了棉花Hsf基因(Gh Hsf).生物信息学分析表明,Gh Hsf基因的开放阅读框为1 515 bp,编码504个氨基酸,分子量为55 513.7 Da,理论等电点为5.45.具有热激转录因子家族固有的氨基酸保守结构域,并且与主要的高等植物Hsf具有较高的同源性.棉花热激转录因子的氨基酸序列中没有预测到信号肽以及跨膜区域.     

不结球白菜抗芜菁花叶病毒蛋白BcTuRsO的生物信息学分析

采用生物信息学方法,利用多种在线软件对不结球白菜抗芜菁花叶病毒(TuMV)蛋白BcTuRsO的系统进化、理化性质、亲水性、跨膜区、亚细胞定位、所含模体及蛋白质结构进行预测和分析。系统进化树分析结果表明,该蛋白在不同物种之间具有保守性。理化性质分析结果显示该酶含194个氨基酸,分子量为21 731.3,理论等电点pI值为6.60。TMpred跨膜分析结果显示,它含有1个显著的跨膜螺旋区,这个区域与ProtScale预测的疏水区基本重叠。用Target P server和WOLFPSORTserver程序预测该蛋白为细胞质蛋白。结构域分析结果显示该蛋白含多种磷酸化位点。二级结构以α-螺旋和随机卷曲为主。     

巴西橡胶树HbMlo1-1基因克隆及其表达

为探究Mlo基因在巴西橡胶树(Hevea brasiliensis Muell.Arg.)中的功能,利用橡胶树‘热研7-33-97’的叶片转录组文库,扩增得到橡胶树Mlo基因,并对其进行基因表达分析。该基因推导的蛋白质大小为57.76 k D,由510个氨基酸编码组成。蛋白结构分析发现其具有一个Mlo蛋白特征性的Mlo Superfamily保守结构域,含有7个跨膜结构域,无信号肽,无核定位信号,定位在内质网膜上。这与HbMlo1和At Mlo1的结构相似性很高,被命名为HbMlo1-1。基因表达分析发现,该基因主要在橡胶树的树皮中表达,其表达量在机械伤害、白粉菌作用下显著上调。干旱诱导HbMlo1-1基因表达水平显著下降。IAA、ETH、JA、H2O2均能诱导HbMlo1-1基因上调表达。说明HbMlo1-1参与橡胶树植物激素信号传导途径和抗逆响应机制,但不具有抗白粉病的功能。     

希金斯炭疽菌PITP生物信息学分析

以酿酒酵母中已经报道的5个典型PITP序列为基础,对炭疽菌属蛋白质数据库进行Blastp比对以及关键词搜索,并通过SMART保守结构域分析,明确该菌含有4个典型的PITP;同时,通过对上述氨基酸序列进行疏水性、细胞信号肽、跨膜区结构域、亚细胞定位以及二级结构等生物信息学分析,并与其他物种中15个同源序列进行遗传关系比较分析,以期为深入开展希金斯炭疽菌(Colletotrichum higginsanum Sacc.)PITP的功能研究打下理论基础,同时,也为进一步开展其他炭疽菌的研究提供重要的理论指导。     

小麦TaMlo8基因的克隆及表达分析

【目的】克隆小麦Mlo基因家族新成员,分析其编码蛋白的结构、进化地位以及其在小麦根、茎、叶组织和生物胁迫下的表达模式。【方法】采用电子克隆、RT-PCR技术,从小麦品种"水源11"中分离出1个Mlo的cD-NA序列基因,对其进行克隆和序列分析;利用InterProScan、TMpred、SignalP等在线分析工具,预测TaMlo蛋白的保守结构域、跨膜结构、信号肽、细胞定位等特征;采用DNASTAR软件分别进行氨基酸序列同源性比对和进化树分析,并利用qRT-PCR技术对其表达谱进行分析。【结果】以玉米ZmMlo8基因为种子序列,克隆了小麦新基因TaMlo8(暂命名)cDNA序列,该序列长1 897bp,ORF为1 497bp,编码499个氨基酸;InterProScan和SignalP预测结果显示,其为Mlo家族成员,含信号肽和7个跨膜区;BLASTX结果显示,TaMlo8与玉米ZmMlo8蛋白的相似性达78%;系统进化树显示,TaMlo8与玉米ZmMlo8处于同一分支下,而与小麦其他Mlo家族成员处于不同的分支上,进一步说明TaMlo8为小麦Mlo家族的新成员;表达谱分析表明,TaMlo8是组成型低表达,在小麦根、茎、叶组织中的表达量基本一致,在小麦与条锈菌互作的非亲和体系中诱导表达,在小麦与白粉菌的感病反应中诱导表达。【结论】克隆到1个小麦Mlo基因新成员TaMlo8,其在小麦与条锈菌的抗性反应和小麦与白粉菌的感病反应中起一定作用,说明TaMlo8基因对条锈菌和白粉菌的抗病路径可能不同,为进一步研究其在小麦生物胁迫反应中的潜在功能奠定了基础。     

11种植物石细胞形成相关基因pal的生物信息学分析

植物石细胞是植物类药材显微鉴别的重要依据特征。为了从分子水平鉴定植物药材,采用生物信息学方法对NCBI数据库中登录的11种植物的石细胞形成相关基因pal的完整编码序列进行了比对、分析。结果显示:11种植物的pal基因的完全编码序列从1 619bp到2 626bp不等,开放阅读框(ORF)序列长度在1 380bp和2 178bp之间,有相同的起始密码子和不同的起始位点、终止位点和终止密码子。11种植物的pal的氨基酸序列具有一定的同源性,特别是在从810到2 200位点的氨基酸序列的同源性较高。不同物种的pal基因在进化过程中产生的多样性,可为pal基因用于植物药材鉴定提供依据。     

汉中黑稻花青素合成酶基因克隆及生物信息学分析

花青素合成酶(Anthocyanidin Synthase,ANS)是植物花青苷生物合成途径末端的关键酶,催化无色花色素到有色花色素的转变。为研究汉中黑稻的ANS多样性及起源,采用克隆测序的方法对汉中7种品种黑稻的ANS基因序列进行分析。采用生物信息学方法,对该基因序列进行对比,并构建系统进化树和同源树,对其编码蛋白从基本理化性质、亚细胞定位、跨膜结构域、信号肽、导肽、二级结构和三级结构等方面进行预测和分析。结果表明7种汉中黑稻存在黑稻1、黑稻2两种基因序列,开放阅读框均为1 128bp,编码375个氨基酸。进化树表明黑稻1和黑稻2与籼稻、粳稻、浦竹仔、小麦等禾本科植物较近的亲缘关系,同源性分析表明黑稻1和黑稻2与籼稻等植物的ANS具有高度的同源性。氨基酸序列比对发现黑稻1和黑稻2仅有326位氨基酸不同。黑稻1的ANS蛋白含有2OG-FeⅡ_Oxy加氧酶的保守结构域。ANS蛋白三级结构预测,发现黑稻1和籼稻存在差异,推测ANS可能是花青苷合成中起重要作用的关键酶。这些结果表明ANS基因是一个古老的基因,可以作为种属鉴定的参考基因,可能是影响黑稻花青苷生物合成的主要基因之一。     

不同昆虫泛素延伸蛋白基因的生物信息学分析

采用生物信息学方法系统分析了甜菜夜蛾、菜粉蝶、烟夜蛾和黑腹果蝇泛素延伸蛋白(UBE)基因序列的遗传多样性、分子进化及其编码氨基酸序列的结构功能域和基序特点.结果显示,4种昆虫UBE基因序列的同源性较高(81.8%～99.7%),且遗传距离较近(0.003～0.199),均编码ubiquitin/L40 UBE.共检出8...     

猪OLR1基因克隆及生物信息学分析

设计猪氧化低密度脂蛋白受体1(OLR1)基因编码区全长引物,从猪脂肪组织中扩增OLR1基因编码区全长序列,对其蛋白质序列进行比对分析,预测蛋白质信号肽位点及结构域并研究该基因密码子使用偏好性。结果表明:猪OLR1基因编码区全长为825 bp,共编码273个氨基酸,猪OLR1基因与牛同源性最高(84%),其次是人(79%)、大鼠(51%)和小鼠(27%)。猪OLR1蛋白38~60位氨基酸为信号肽所在位置,144~256位氨基酸正是C型凝集素家族共有结构域;OLR1基因密码子A U含量(61.2%)远高于G C含量(38.8%),而且偏向使用A/U结尾的密码子(占76.53%),这可能影响到OLR1基因的表达水平。     

笃斯越橘CBF基因的克隆及序列分析

根据近缘植物中同源CBF基因的序列保守区设计引物,采用PCR方法,克隆出野生种笃斯越橘的CBF基因片段,将其克隆到pMD18-T Vector上.序列分析结果表明,笃斯越橘的CBF基因序列全长678 bp,编码225个氨基酸.同源性分析表明该基因的核苷酸序列和推导的氨基酸序列与其他植物CBF类基因具有较高的同源性,与桃...     

中国水仙花色相关基因的克隆与分析

【目的】克隆并初步分析与中国水仙花色发育相关的八氢番茄红素合成酶（PSY）、八氢番茄红素脱氢酶（PDS）和番茄红素β-环化酶（LycB）等3个酶基因序列及结构,了解其花色形成的分子机制,为进一步研究中国水仙类胡萝卜素代谢基因工程奠定基础。【方法】以中国水仙花瓣的mRNA为模板,采用RT-PCR技术扩增PSY、PDS和LycB等3个关键酶基因的保守序列,并进行序列结构分析。【结果】分离得到的中国水仙PSY、PDS和LycB的保守序列长度分别为343、500和486 bp,分别编码112、166、161个氨基酸。基因比对结果表明,推导氨基酸序列与已知其他不同植物均具有较高同源性,分别为76.5%～96.1%、69.8%～98.3%和77.3%～95.5%,且包含PSY、PDS和LycB酶的相关功能结构域,初步证明为目标基因,不同物种间的PSY、PDS和LycB基因具有相当高的保守性。编码蛋白预测结果发现,PSY、PDS和LycB虽然有部分疏水区域,但是不存在明显的跨膜结构域。【结论】研究结果为进一步了解中国水仙花色相关酶基因的调控功能及花瓣着色机理奠定分子基础。     

不同物种RAB27A基因完整编码区生物信息学分析

应用比较基因组学和生物信息学方法比较分析了人、黑猩猩、恒河猴、家鼠、挪威鼠、狗、猪、牛、马、短尾负鼠、鸡和非洲爪蛙RAB27A基因完全编码区(cds),并对该基因的遗传多样性及分子系统发育进行了分析。结果表明,来自12个物种的52条基因序列检测到239个多态位点,共生成17种单倍型。RAB27A基因物种内保守性较强,但在物种间核苷酸多样性和氨基酸多样性相对丰富。     

山羊MT-Ⅲ分子特性研究

通过设计特异性引物MT-ⅢSP1和MT-ⅢSP2,采用RT-PCR方法分别从奶山羊和绒山羊脑组织中克隆出金属硫蛋白-Ⅲ(MT-Ⅲ)基因编码区全序列,并利用生物信息学方法分析山羊MT-Ⅲ的分子特性.结果表明:奶山羊和绒山羊MT-Ⅲ基因编码区全长均为207bp,编码68个氨基酸,其中含19个半胱氨酸,不含芳香族氨基酸和组氨酸;BLAST搜索结果表明,MT-Ⅲ编码氨基酸序列在物种间高度保守,含有MT-Ⅲ特有的MDPET、C-X-C、C-C-X-C-C、C-X-X-C、KKS(X为非Cys外的其它氨基酸)等保守的短肽结构;生物信息学分析表明,山羊MT-Ⅲ无明显疏水结构和跨膜结构域,无信号肽,是一种细胞质蛋白.山羊MT-Ⅲ蛋白质二级结构主要为不规则卷曲,仅在第40-50位氨基酸残基间有明显的螺旋结构;三级结构预测表明,山羊MT-Ⅲ的三级结构由α和β2个结构域组成,通过KKS连接,且MT-Ⅲ氨基酸序列中第30位保守的半胱氨酸在反刍动物中均突变成丝氨酸,位于β-结构域.     

哈茨木霉Rac基因的克隆及特征分析

Rac基因是普遍存在于真核生物细胞中参与环境应急反应的重要基因。本文采用RT-PCR方法从哈茨木霉中成功克隆了哈茨木霉的Rac基因的eDNA,全长718bp,推测编码204个氨基酸,蛋白分子量为22.4kD。通过数据库检索等生物信息学方法分析发现哈茨木霉Rac与羊茅香柱菌相似性高达82％。与柄篮状菌相似性也达到75％。哈茨木霉Rac基因含有GTP／GDP结合和Effeetor区。Rac基因的cDNA序列及推测的氨基酸序列在GenBank上登录（登录号分别FJ595933和ACM24223）。