4个物种CCT结构域基因家族的序列进化分析

通过分析4个完成测序和注释的植物基因组,系统地分离鉴定了97个水稻、玉米、高粱和拟南芥的CCT结构域基因,并对相应蛋白质的结构和基因之间的系统演化关系进行了分析。结果表明:CCT结构域基因的蛋白质结构和特性在不同物种之间具有广泛的变异;不同基因组中CCT结构域基因通过染色体复制扩展了基因家族成员。根据其CCT结构域分为4组,其中1个亚组集中了绝大部分的禾本科CCT结构域基因,该亚组基因可能特异参与了禾本科作物开花时间的调控。基因家族成员的扩展,蛋白质结构的改变以及基因表达模式的变异共同导致了CCT结构域基因家族成员在物种间和物种内的功能分化。     

细胞凋亡与病毒的抗细胞凋亡

病毒的侵入可引起机体宿主细胞的凋亡，细胞凋亡有利于机体清除感染的细胞，保护自身免受病毒的侵害，是机体对病毒侵入的防御机制之一。一些病毒具有许多抗细胞凋亡和抗CTL活性的机制，如编码免疫调节分子和凋亡调节分子，降低细胞凋亡基因的表达以延长感染细胞的存活期，以利于病毒的增殖。现对细胞凋亡及病毒抗细胞凋亡的机制进一综述。     

柔嫩艾美耳球虫含HD结构域蛋白特性和功能初步研究

鸡球虫病是由艾美耳球虫引起的一种危害严重的肠道寄生虫病,每年都会给世界各地的养禽业带来巨大的经济损失。目前,该病主要依靠抗球虫药物进行防治,但由于药物的长期及不合理使用导致鸡球虫几乎对所有使用过的抗球虫药均产生耐药性。为研究球虫耐药性产生的分子机制,本实验室前期对柔嫩艾美耳球虫地克珠利耐药株、马杜拉霉素耐药株以及敏感株进行了转录组测序并获得了敏感株与耐药株的差异表达基因,发现柔嫩艾美耳球虫含HD域蛋白（EtHDCP）在耐药株中上调表达。本研究以柔嫩艾美耳球虫敏感株孢子化卵囊cDNA第一链为模板,成功克隆出EtHDCP基因,构建了原核表达重组质粒pGEX-4T-EtHDCP,并成功诱导表达了重组蛋白rEtHDCP。利用qRT-PCR和Western blot对柔嫩艾美耳球虫敏感株不同发育阶段的转录和翻译水平进行分析,结果显示,EtHDCP在第二代裂殖子的转录和翻译水平高于其他三个阶段（未孢子化卵囊、孢子化卵囊和子孢子）。同时利用Western blot分析了EtHDCP在柔嫩艾美耳球虫敏感株、地克珠利耐药株、马杜拉霉素耐药株中的翻译水平,结果显示,EtHDCP在耐药株中的蛋白翻译水平显著高于敏感株。间接免疫荧光定位结果显示,该蛋白主要定位在子孢子和裂殖子的表面以及裂殖子的胞质内。入侵抑制试验表明,抗rEtHDCP多克隆抗体可有效抑制子孢子对宿主细胞的入侵。这些结果说明该蛋白可能参与了虫体在宿主细胞内的生长发育、耐药性的产生以及子孢子入侵宿主细胞的过程。     

甘薯等10种作物基因的生物信息学分析

采用生物信息学相关软件对甘薯等10种NAC1蛋白的氨基酸序列及其理化性质、磷酸化位点、疏水性或亲水性、二级结构和三级结构、跨膜结构域、信号肽、亚细胞定位以及保守结构域等进行了预测和分析。结果表明:供试10种NAC1蛋白的磷酸化位点主要为丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸;这些NAC1蛋白均为亲水性蛋白,属于非分泌蛋白,不具有信号肽,没有明显的跨膜结构域;在它们的二级结构中,无规则卷曲所占比例最高;MtNAC1和CaNAC1可能定位于叶绿体,NtNAC1和GmNAC1可能定位于线粒体,甘薯及其他6种作物的NAC1蛋白可能定位于细胞核;甘薯等NAC1蛋白的三级结构与水稻NAC1蛋白具有一定的相似性;10种NAC1蛋白均含有1个NAM(No apical meristem)功能结构域。氨基酸序列比对和进化树分析显示IbNAC1与CaNAC1的亲缘关系最近。     

铁皮石斛鲨烯合酶基因的克隆及其组织表达模式分析

【目的】克隆珍稀濒危兰科药用植物铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)鲨烯合酶(Squalene synthase,SS)基因(DoSS),并对其进行生物信息学与组织表达模式分析,为研究其生物学功能提供参考。【方法】采用RT-PCR和RACE技术,获得DoSS基因全长序列;利用生物信息学软件预测DoSS蛋白的理化性质、结构域及亚细胞定位等分子特性;用DNASTAR 6.0和MEGA 4.0分别进行DoSS蛋白氨基酸多序列比对和进化关系分析;借助qPCR检测DoSS基因的组织表达模式。【结果】成功克隆获得铁皮石斛鲨烯合酶基因,命名为DoSS(GenBank注册号JX272631),其cDNA全长1 735bp,编码一条由410个氨基酸组成的多肽,分子质量46.99ku,等电点7.13;DoSS蛋白含有鲨烯/八氢番茄红素合成酶保守结构域(44-315位氨基酸);DoSS与其他多种植物SS基因的编码蛋白同源性很高(61%~75%),与水稻、玉米等单子叶植物的亲缘关系较近;DoSS基因为组成型表达,在根中的表达量最大,为叶的12.41倍;茎次之,为叶的1.87倍。【结论】成功克隆得到1个鲨烯合酶基因(DoSS)全长cDNA;DoSS基因的(在根中高)表达特征暗示,其可能在铁皮石斛根的生长发育中发挥重要的调控功能。     

鱼腥蓝细菌PCC 7120中两个磷酸酶N端结构域活性分析

为了研究鱼腥蓝细菌(A nabaena sp.)PCC 7120中两个PP2C类蛋白磷酸酶PrpJ1和PrpJ2的磷酸酶活性,将编码两个蛋白N端至跨膜区的基因片段重组到质粒中,转化大肠杆菌进行原核表达,获得了可溶性的PrpJ1up和PrpJ2up蛋白.并且以pNPP为底物测定了所得蛋白的磷酸酶活性,双倒数作图法结果显示PrpJ1up蛋白的KK为0.30 mmol/L,Vmax为7.10 nmol/min;PrpJ2up蛋白的Km为0.24 mmol/L,Vmax为0.43 nmol/min.     

WOX转录因子家族研究进展

WOX转录因子家族是植物特有的一个转录因子家族,其特征序列是含有一个由65个氨基酸残基组成的同源异型结构域;根据系统进化关系,该家族转录因子可以划分为3支:远古支、中间支和WUS支。该家族基因最早从绿藻单起源,远古支是该家族中最古老的一支。已有的研究表明,该家族基因在植物发育关键时期,如胚的形成、干细胞稳定性和器官的形成过程中发挥重要调控作用。这些功能的发挥与他们能够促进细胞分裂或阻止未成熟细胞的提前分化密不可分。本文对近年来WOX基因家族的研究进展进行了总结,为深入研究WOX基因在植物生长发育调控以及逆境适应过程中的作用机制提供参考。此外,WOX基因在植物叶片发生、叶型发育等形态建成方面的关键调控作用,对提高作物地上部分的生物量,培育高产牧草新品种具有十分重要的指导意义。     

Prokaryotic Expression and Antigenicity Analysis of Porcine Japenese Encephalitis Virus Envelope Protein Domain Ⅲ

In order to analyze the antigenicity of porcine Japanese encephalitis virus (JEV) E protein domain Ⅲ, which was expressed by pET-28a vector with His-tag and purified through Ni-NTA, the BALB/c mice were immunized with the purified protein.We identified the antigenicity of domain Ⅲ of E protein and the anti-mice and anti-porcine JEV E Ⅲ protein specific antibody titers by SDS-PAGE, Western blotting, indirect ELISA and IFA.SDS-PAGE results showed the expressed target protein existed mainly in the form of inclusion body.Western blotting, ELISA test results showed that the protein had good reactivity with anti-serum.The mice immunized with the purified JEV E Ⅲ protein generated 1×10⁵ anti-JEV E Ⅲ protein specific antibody titers by ELISA, and the porcine immunized with the porcine JEV generated 5.1×10⁴ anti-JEV specific antibody titers.The IFA results showed that JEV E Ⅲ protein anti-serum could identify JEV antigen.The above results showed that the recombinant JEV E Ⅲ had good antigenicity.These results provided important basis for development of diagnostic antigen for JEV.     

Cloning and sequence analysis of nine novel MYB genes in Taxodiaceae plants

Myeloblastosis(MYB) is one of the largest transcribed factor families in plants. To gain an overall picture of the evolution of MYB genes in relict plants, we cloned nine novel MYB genes in Taxodiaceae plants(Taxodium distichum, Taxodium ascendens, Cryptomeria japonica var. Sinensis, Cryptomeria japonica cv. Araucarioides, Cryptomer Japonica, Metasequoia glyptostroboides, Cunninghamia lanceolata, Taiwania cryptomerioides and Glyptostrobus pensilis). The deduced amino acid sequences for MYBs showed that the nine MYB proteins contained two DNA binding domains. The first domain is from amino acid position 29 to 78, wherein three tryptophanes at 33, 53 and 73 were separated by 19 amino acids, respectively. The second domain is from amino acid position 82 to 127, wherein three tryptophanes at 86, 105 and 124 were separated by 18 amino acids, respectively, whereas the first tryptophane at amino acid position 86 is replaced by a phenylalanine. The characterization of these conserved domains at nine MYBs indicated that they all belong to the R2R3-MYB group. The secondary structure analysis showed that α-helix and β-turn are the major motifs of the predicted secondary structure of MYBs. The three dimensional model of each MYB protein showed that the structure is like clip, making it more flexible and mobile. The similarities between the nine MYB proteins in Taxodiaceae were calculated. The highest identical value of 99% is between CjsMYB, CjMYB and CjaMYB, whereas the lowest value of 82% is between TaMYB and ClMYB. According to the phylogenetic tree, the distances between different genera were relatively large whereas those within genera were relatively small. As expected, accessions of the same genus formed a subgroup before being grouped with other genera.     

杨树PeNHLd基因的克隆与表达模式分析

含有NHL结构域的基因在人类、动物和微生物的生长发育过程中扮演着重要角色,但是在植物中关于该类基因的研究还未曾有过报道。为了探究该类基因在植物中的表达模式,本研究以"南林895"杨为材料,采用RACE技术克隆得到了PeNHLd基因,并通过RT-PCR对预测的ORF框进行了验证。杨树PeNHLd基因包含7个外显子和6个内含子,其c DNA全长为1 971 bp,包括1个1 449 bp的开放阅读框,可编码482个氨基酸,预测其蛋白质分子质量为53.9 kD,理论等电点7.24;该蛋白含有3个跨膜螺旋和2个保守的NHL结构域。实时定量PCR结果显示,Pe NHLd基因在干旱、高盐、激素、病原菌侵染等胁迫下有着明显的动态表达模式,对这些胁迫做出了迅速而强烈的响应;同时该基因在杨树根、茎、叶等不同组织器官中存在显著的表达差异,有着明显的组织特异性。本研究为探究PeNHLd基因在植物中的表达模式提供理论依据。