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。     

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。     

尾状山羊草α-醇溶蛋白基因的克隆和序列分析

本研究利用一对α-醇溶蛋白基因的特异引物,从小麦近缘植物尾状山羊草Y46中克隆获得5个α-醇溶蛋白基因,与NCBI已提交的α-醇溶蛋白序列进行多重比对分析发现,本研究获得的α-醇溶蛋白基因与已知的小麦及其近缘植物中的α-醇溶蛋白基因序列具有较高的相似性,其编码的氨基酸序列存在一定的多态性;在潜在的致敏性上,在这5个α-醇溶蛋白序列中未发现任何已知的与乳糜泻病相关的抗原表位,这在小麦及其近缘植物中较为罕见;进化分析表明,来自C染色体组中的α-醇溶蛋白与来自M和U染色体组的α-醇溶蛋白具有较近的亲缘关系。     

密穗小麦α-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

文章根据已报道的α-醇溶蛋白基因5′上游调控区和编码区的保守序列,设计特异性引物,以5份密穗小麦DNA为模板,用PCR克隆的方法获得了41条α-醇溶蛋白基因编码区部分序列,其中有25条序列中出现了提前终止密码子,不能编码有功能的成熟蛋白,被认为是假基因,占总数的61%。序列比对显示这些基因与α-醇溶蛋白基因具有很高的相...     

偏凸山羊草fastω-醇溶蛋白基因克隆及与WDEIA相关的IgE结合抗原表位分析

克隆偏凸山羊草中的fastω-醇溶蛋白基因,并对其序列和IgE结合抗原表位进行分析,以期了解IgE结合抗原表位在D~v和M~v基因组中的分布,并为制备单克隆抗体进行IgE结合抗原表位的定量分析奠定基础。结果表明,从偏凸山羊草中克隆获得8个fastω-醇溶蛋白基因(KY368672—KY368679),其中,3个fastω-醇溶蛋白(KY368672—KY368674)由D~v基因组编码,其余5个(KY368675—KY368679)由M~v基因组编码。序列分析发现,获得的fastω-醇溶蛋白与已发表的fastω-醇溶蛋白具有相似的序列结构,KY368672为SRQ型ω-醇溶蛋白,KY368673和KY368674为TRQ型ω-醇溶蛋白,KY368675—KY368679均为SRL型ω-醇溶蛋白。另外,在M~v基因组编码的fastω-醇溶蛋白中,发现了与α-醇溶蛋白相似的多聚谷氨酰胺序列。IgE结合抗原表位分析表明,M~v基因组编码的fastω-醇溶蛋白比D~v基因组编码的fastω-醇溶蛋含有更多的IgE结合抗原表位。     

澳冰草中一个新型α-gliadin基因的克隆与序列分析

以澳冰草(Australopyrum retrofractum)基因组DNA为模板,用小麦种子醇溶蛋白的保守引物进行PCR扩增,对扩增产物进行克隆测序。结果表明,获得的扩增片段总长度为936 bp,包含一个完整的262个氨基酸的编码区,基因库登录号为EF536330,序列比对表明该序列为α-gliadin基因家系成员。利用α-gliadin基因的编码氨基酸序列建立系统树分析表明,序列EF536330不能与源于普通小麦的A、B和D染色体组的α-gliadin基因序列聚在一起,而单独聚为一类,推测所获得的来自澳冰草W染色体组的序列EF536330为麦类α-liadin基因家系的新类型。     

柱穗山羊草α-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

根据已知的普通小麦α-醇溶蛋白基因序列设计引物,采用PCR方法克隆基因并进行序列分析。从柱穗山羊草Y127中克隆得到1个α-醇溶蛋白基因序列Gli2-Z-2,它具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特征,编码区全长939 bp,编码313个氨基酸。氨基酸序列比较显示,Gli2-Z-2在多聚谷氨酰胺区比已报道的α-醇溶蛋白序列有较多的谷氨酰胺残基。     

一个提莫菲维小麦醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

以提莫菲维小麦基因组DNA为模板,采用设计的小麦种子醇溶蛋白的保守引物进行PCR扩增,扩增产物插入pMD-18T载体,并转化到大肠杆菌DH5α中,对阳性克隆进行测序。结果表明,扩增产物长度为1 002 bp,包含一个完整的284个氨基酸的编码区,基因库登录号为DQ861428。序列比对表明,该序列为-αgliadin基因家系成员。利用-αgliadin基因的编码氨基酸序列建立系统树,分析表明该序列与栽培小麦供体物种一粒小麦的-αgliadin基因聚在一大类中,因而被定位在提莫菲维小麦的A染色体组上。     

小麦面筋蛋白基因克隆及序列分析

小麦面筋蛋白是由麦谷蛋白(glutenin)和麦醇溶蛋白(gliadin)组成。面筋蛋白是决定小麦加工品质的物质基础,但同时也是诱发乳糜泻(celiac disease, CD)的主要外在刺激因子。因此,筛选优质面筋蛋白相关基因,对小麦加工品质的分子改良具有重要意义。本研究对优质强筋麦济南17、济麦229以及普通小麦济麦262的低分子量麦谷蛋白(LMW-GS)、α-和γ-醇溶蛋白基因进行克隆,共获得序列23条。经生物信息学分析及氨基酸序列系统比对发现,8条为假基因,6条为醇溶蛋白基因,9条为麦谷蛋白基因。三个品种A、B和D位点LMW-GS分别为i-type、m-type和m-type,且α-醇溶蛋白含有1～2个T细胞毒性抗原表位,γ-醇溶蛋白含有1个T细胞毒性抗原表位。系统比较分析发现,济麦229的B位点LMW-GS的1、7位半胱氨酸(C)的位置组合不同于其他序列,可能对LMW-GS结构和功能有影响。本研究结果为小麦品质的分子改良提供了有用参考。     

小麦品种“川农16”α-醇溶蛋白基因序列分析

 【目的】克隆和分析“川农16”醇溶蛋白基因,为其进一步遗传改良提供更多依据。【方法】根据已报道的α-醇溶蛋白基因序列设计引物,对小麦品种“川农16”总DNA进行PCR扩增得到约900 bp的DNA片段,分离纯化后连接到pMD18-T载体上,转化后筛选阳性克隆进行测序。【结果】获得4个不同的基因序列：Gli2-CN16-9、Gli2-CN16-12、Gli2-CN16-14和Gli2-CN16-6,GenBank登录号分别为DQ246446、DQ246447、DQ246448和DQ246449。其中,Gli2-CN16-9、Gli2-CN16-12和Gli2-CN16-14分别为861、870和900 bp,可分别编码286、289和299个氨基酸残基的成熟蛋白;而Gli2-CN16-6编码区长度为852 bp,由于存在2个提前终止密码子,不能编码有功能的成熟蛋白,为假基因。【结论】序列比较显示它们与α-醇溶蛋白基因有很高的一致性;与γ-和ω-醇溶蛋白基因差异明显。     

斯卑尔脱小麦α-醇溶蛋白基因克隆与序列分析

【目的】进一步了解斯卑尔脱小麦（Triticum spelta L.）α-醇溶蛋白基因序列信息。【方法】根据已知的普通小麦α-醇溶蛋白基因序列设计引物,采用PCR方法,克隆基因并进行序列分析。【结果】从NGB5149中克隆得到两个α-醇溶蛋白基因序列Gli-Spelt-1和Gli-Spelt-2（GenBank登录号分别为DQ234066和DQ234067）。它们具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特征,但Gli-Spelt-1是一个假基因。Spelt-Gli-2编码区全长849 bp,编码263个氨基酸。【结轮】氨基酸序列比较显示,Gli-Spelt-1和Gli-Spelt-2与已报道的α-醇溶蛋白序列有较高的一致性。     

密穗小麦(Triticum compactum Host.)α-醇溶蛋白基因5’上游调控区序列分析

本文根据已报道的α-醇溶蛋白基因5’上游调控区和编码区的保守序列,设计特异性引物,以5份密穗小麦DNA为模板,用PCR克隆的方法获得了51条α-醇溶蛋白基因5’上游调控区序列。对长度大于380 bp的19条序列进行了分析,发现19条序列均含有与基因表达相关的重要调控元件,包括胚乳基序元件TGTAAAG、GCN4类似元件ATGAGTCAT、CAAT框、AAA G基序、TA-TA框、GCN4类似基序ATGAC(T)GATCAT以及CAC-box,同时在序列中出现了AACA元件。序列比对表明,密穗小麦与普通小麦和乌拉尔图小麦α-醇溶蛋白5’上游调控区存在较为丰富的变异,遗传差异较大。对各序列的5’上游调控区进行聚类分析,结果发现基于调控区序列不能完全区分材料的种属,同时根据已知染色体位置的序列,可以看出上游调控区序列并未表现出染色体特异性。     

一个普通小麦γ-醇溶蛋白基因的分子标记

运用生物信息学方法,根据已知的黑麦75Kγ-黑麦碱DNA序列设计引物,对8份不同类型的普通小麦材料进行PCR扩增,均获得一条约400 bp的特异扩增带。对新中长和99L2的扩增带分别进行克隆测序,序列登录号为:DQ432029和DQ432030。分析表明,DQ432029和DQ432030序列完全一致,由377个碱基组成。BLAST分析发现,该序列与普通小麦γ-醇溶蛋白基因的同源性最高,相似性达92%,表明它是一个小麦γ-醇溶蛋白基因。同时,此序列与所有已知γ-醇溶蛋白基因序列存在显著差异,因而可以认为它是普通小麦γ-醇溶蛋白基因家族的一个新序列。所有不同类型的小麦材料都扩出一条同样大小的清晰、明亮带,此扩增带可以作为普通小麦该γ-醇溶蛋白新基因的特异分子标记。     

苹果SBP基因家族生物信息学分析

首先利用生物信息学方法对苹果42条SBP蛋白序列的系统发生和SBP基因组定位进行分析,然后对其氨基酸组成成分、理化性质以及二级和三级结构进行预测和分析,同时还分析了苹果与拟南芥的SBP基因家族之间的联系。结果显示着42条蛋白序列与拟南芥16条SBP蛋白序列一起被分成了7个亚族,拟南芥与苹果SBP基因间具有较高的保守性。基因组定位结果显示42条SBP基因分布在12条染色体上。研究还发现不同亚族间氨基酸数目、氨基酸序列疏水性存在一定的差异;二级结构预测分析发现,42条氨基酸序列以随机卷曲和α-螺旋为主要组成部分,而且42条氨基酸序列三维结构相似。     

禾谷镰刀菌甾醇14α脱甲基酶基因cDNA克隆及生物信息学分析

克隆获得禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)2个甾醇14α脱甲基酶CYP51蛋白(CYP51A、CYP51B)基因c DNA序列,明确其氨基酸序列典型特征,为研究蛋白质结构及其抗药性机制奠定基础。采用RT-PCR技术,克隆2个CYP51蛋白基因c DNA序列,利用相关生物信息软件对其序列进行生物信息学分析。结果克隆到2条c DNA序列,长度分别为1 524、1 581 bp,分别编码507、526个氨基酸;2个蛋白分子量分别为57.5、59.3 ku,等电点分别为6.93、7.08,不稳定系数分别为49.43、39.05;2个蛋白均含有细胞色素P450家族成员典型的保守结构域;不具有信号肽的属于非分泌性蛋白,具有跨膜结构域,是亲水性蛋白;蛋白质二级结构最主要的结构元件是α螺旋、无规则卷曲,并散布于整个蛋白中;亚细胞定位预测显示,CYP51A蛋白主要位于内质网及高尔基体等细胞器中,而CYP51B主要位于细胞质中。研究结果将为进一步研究CYP51蛋白生物学功能及其蛋白结构生物学提供参考。     

葡萄GRAS基因家族生物信息学分析

为研究葡萄中GRAS基因家族的特征,本文首先利用生物信息学方法对葡萄91条GRAS蛋白序列的系统发生和GRAS基因组定位进行分析,然后对其氨基酸组成成分、理化性质以及二级和三级结构进行预测和分析,同时还分析了葡萄与拟南芥的GRAS基因家族之间的联系。结果显示这91条蛋白序列与拟南芥35个GRAS基因蛋白序列一起分成了8个亚族,说明拟南芥与葡萄GRAS基因间具有较高的保守性。基因组定位结果发现91条GRAS基因分布在17条染色体上。研究还发现不同亚族间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异;而二级结构预测结果发现,91条氨基酸序列以α-螺旋和随机卷曲为主要组成部分,且91条氨基酸序列三维结构相似。     

四川小麦地方品种AS1643中α/β醇溶蛋白基因

用PCR方法从四川小麦地方品种AS1643中克隆到3个α/β-醇溶蛋白基因，即Gli-AS1643-1（GenBank No.DQ166376）、Gli-AS1643-2（GenBank No.DQ166377）和Gli-AS1643-3（GenBank No.DQ166378）。其中，Gli-AS1643-1和Gli-AS1643-2的编码区长度分别为873bp和852bp，可编码270和263个氨基酸残基的成熟蛋白。Gli-AS1643-3由于在编码区内有一个提前终止密码子，为不可编码成熟蛋白的假基因。序列比较显示Gli-AS1643-1、Gli-AS1643-2和 Gli-AS1643-3分别与GenBank中的α/β-醇溶蛋白基因具有较高的一致性，且序列结构非常相似。它们的N-端氨基酸序列与各种α-、β-、γ-和α/β-醇溶蛋白的基本一致，但与ω-醇溶蛋白和低分子量谷蛋白亚基的明显不同。N-端12肽串联重复紧密相关的5个脯氨酸框和类似于微卫星序列编码的2个多聚谷氨酰胺区域。在Gli-AS1643-2的N-端存在腹泻疾病活性序列，C-端含有12型腺病毒感染序列。Gli-AS1643-1、Gli-AS1643-2和Gli-AS1643-3各由6个保守的半胱氨酸残基形成3个分子内二硫键。     

小麦‘Fielder’ ω-醇溶蛋白基因及启动子的克隆与序列分析

为研究六倍体小麦中ω-醇溶蛋白基因簇的启动子差异,以普通小麦品种‘Fielder’为试验材料,利用同源克隆的方法,克隆ω-醇溶蛋白基因的编码区和启动子序列,并进行生物信息学相关分析。结果表明:1)共克隆得到11条不同的基因序列(MN441496～MN441506),其中6条(MN441496～MN441497和MN441503～MN441506)编码ARE/Q型ω-醇溶蛋白,5条(MN441498～MN441502)编码SRL型ω-醇溶蛋白。2)ARE/Q型ω-醇溶蛋白基因编码区长度范围在972～1 158bp,SRL型ω-醇溶蛋白基因编码区长度范围在1 303～1 419bp,这种差异主要由中间重复区的Indel类型和数量不同造成。3)ARE/Q型ω-醇溶蛋白基因启动子在-300bp含有1个典型的endosperm box,而SRL型ω-醇溶蛋白基因启动子在-300和-600bp处各含有1个endosperm box。这些ω-醇溶蛋白基因启动子上的差异,可能引起表达水平的差异。     

人类多囊肾病相关蛋白TMEM130基因的克隆及生物信息学分析

以递交到GenBank上的TMEM130蛋白基因序列(nm-152913)为模板设计引物,以人大脑cDNA文库为模板进行巢氏PCR扩增,并将PCR产物克隆到pMD18-T载体上,成功获得TMEM130蛋白基因编码序列,测序结果显示,获得的序列为TMEM130蛋白基因转录变异体2,其编码序列长1272bp。该基因定位在人类第7条染色体7q22.1区域,有3个转录变异体。生物信息学分析显示该序列可编码1个含423个氨基酸的蛋白质;Smartmode程序显示该蛋白质是1个跨膜蛋白,在100～250号氨基酸序列之间有1个与多囊肾病(PKD)相关的结构域。因此,鉴定TMEM130蛋白是一个与人类多囊肾病相关的蛋白。     

玉米19kD醇溶蛋白启动子克隆与植物表达载体构建

从玉米自交系9801基因组DNA中克隆了玉米19 kD醇溶蛋白基因(ze19)启动子,将其连接到pMD18-T载体上.测序结果表明该序列与已报道序列同源性为94%,包含TATAbox、CAATbox启动子基本元件以及GCN4、skn-1、prolamin box、-300 element等参与调节玉米醇溶蛋白表达及活性...