甜菜BvGSTU9基因的生物信息学及在镉胁迫下的表达分析

为了进一步研究甜菜谷胱甘肽转移酶BvGSTU9 (LOC104894060)在重金属胁迫过程中的功能。本研究以‘780016B/12优’为实验材料,对该基因序列特征、结构、功能进行预测分析,并利用qPCR检测该基因在不同浓度镉胁迫下的表达量变化。结果显示甜菜BvGSTU9基因全长925 bp,开放阅读框675 bp,编码了由224个氨基酸组成的不稳定膜外蛋白。BvGSTU9与菠菜、藜麦的氨基酸序列相似性较高,与系统发育进化树分析结果基本相符。二级和三级结构预测表明该基因主要由α-螺旋、β-折叠、延伸链及无规则卷曲组成。qPCR显示BvGSTU9基因在不同浓度的镉胁迫下均受到不同程度的诱导,因此可以推断甜菜BvGSTU9基因无论从结构还是功能上,与镉逆境胁迫存在着一定的应答关系。研究结果也为甜菜耐重金属镉机制研究提供参考依据。     

稻曲病菌交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-8的特性分析

 有性生殖在真菌的生活史和进化过程中具有重要作用,而交配型基因是控制有性生殖的关键因子。前期研究发现稻曲病菌(Villosiclava virens)MAT1-2型菌株中包含MAT1-2-1和MAT1-2-8两个交配型基因,但是它们如何调控稻曲病菌有性生殖依然不清楚。本文研究了它们在不同侵染和生长发育时期的表达模式和编码的蛋白结构特性。研究表明MAT1-2-1在侵染不同阶段一直下调表达;而MAT1-2-8在侵染早期(5 dpi)上调表达,在侵染后期下调表达。与营养菌丝阶段比较,MAT1-2-1和MAT1-2-8在有性发育过程菌核形成、菌核萌发、子座原基形成和子座成熟4个阶段的表达量都是下降的,在菌核形成阶段表达量最低。生物信息学分析显示MAT1-2-1和MAT1-2-8具有磷酸化位点,为非分泌蛋白,无明显的跨膜结构域。蛋白同源比对分析表明MAT1-2-1与香柱菌(Epichloë typhina)的MAT1-2-1同源性最高,而MAT1-2-8与绿僵菌(Metarhizium)的MBR_08192蛋白同源性最高。进一步研究发现MAT1-2-1和MAT1-2-8能够互作,并分别主要定位在细胞核和细胞基质中。通过质谱技术鉴定到MAT1-2-1的一些候选互作蛋白,如假定Ran交换因子Prp20/Pim1(KDB12229.1)、假定rRNA处理蛋白Ebp2(KDB12923.1)及组蛋白H1(KDB12711.1)等。因此,以上结果为研究稻曲病菌交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-8调控有性生殖的生物学功能奠定了基础。     

红花CDPK基因家族的鉴定及表达分析

钙依赖性蛋白激酶(CDPK)是植物细胞内Ca²⁺信号识别及转导的重要媒介，在植物的生长发育以及逆境响应过程中起着重要的作用。本研究通过多种生物信息学的方法和手段，对鉴定出来的30个CDPK基因进行分析鉴定，结果显示30个CtCDPK基因所编码的氨基酸分子量为47 781.96～93 251.66 ku,等电点为5.09～9.27;基因结构预测结果表明，所有CtCDPK基因均含有6～13个外显子；染色体定位结果表明，30个CtCDPK基因分别定位在10条染色体上，其中8号染色体上最多，有5个，2号、4号染色体上没有；系统发育树分析结果显示将其分为6个亚家族；表达分析结果表明CtCDPK基因在不同组织、不同发育阶段中表达模式有所差异。     

姜曲海猪ATP2B1基因克隆、生物信息学及组织表达分析

克隆姜曲海猪质膜钙转运ATP酶1(ATPase Plasma Membrane Ca²⁺Transporting 1,ATP2B1)基因CDS区序列，对其进行生物信息学分析，并探究ATP2B1基因在不同日龄姜曲海猪子宫组织的表达水平，以期为研究ATP2B1基因在姜曲海猪繁殖性能方面的作用提供参考依据，采用RT-PCR技术扩增姜曲海猪子宫ATP2B1基因CDS区序列，利用生物信息学软件对其进行分析，利用实时荧光定量PCR检测ATP2B1基因在1月龄和8月龄姜曲海猪子宫组织中的表达量。结果显示，姜曲海猪ATP2B1基因CDS区全长3 663 bp,编码1 220个氨基酸，与野猪同源性最高、亲缘关系最近。姜曲海猪ATP2B1蛋白分子质量约为134 737.94 u,原子总数为19 102个，理论等电点(pI)为5.63,带正电荷、负电荷的氨基酸数分别为141、161个。该蛋白最可能位于细胞膜上，为跨膜、非分泌型疏水蛋白质，有159个磷酸化位点和5个N-糖基化位点，无规则卷曲在预测的二级结构中占比最大。实时荧光定量PCR结果显示，ATP2B1基因在8月龄姜曲海猪子宫组织中...     

《植物分子生物学》（Plant Molecular Biology）

《植物分子生物学》（Plant Molecular Biology）是一个国际性期刊，ISSN：0167-4412（印刷版），ISSN：1573-5028（电子版），2005年影响因子为3．328。该刊主要对植物生物学各个领域的原始性论文进行快速报道，内容涉及比较基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、计算生物学、生物化学与调节生理网络、生物工程学等方面。由于期刊的版面有限，该刊优先刊登对生物学问题有重要揭示意义及对结构、功能、机制或者调节有最新见解的论文。作者必须确保论文结果是高质量的，论文主要读者群是广大的植物科学工作者。     

一种基于Summary的改进型BLASTN算法

BLASTN是生物信息学实验中常用的局部相似性搜索软件。为此,提出了一种以BloomFilter为基础的算法,用于对BLASTN中的SeedFinding进行改进,以提高BLASTN的整体效率。该算法对原数据库文件制作Summary,在搜索过程中通过查询Summary以回避大量无效的匹配工作,并对算法的各方面进行分析,给出测试结果。     

我国首次完成海藻基因组大规模测序

由中国科学院北京基因组研究所胡松年研究员和中国科学院海洋研究所王广策研究员共同主持的“坛紫菜大规模测序和生物信息学分析”研究项目日前取得重大进展。     

生物技术：绚丽生命世界 什么是生物信息学？

细胞工程是以细胞培养技术为基础，以细胞为单位，通过人工的精细操作，使细胞原有的某些遗传性关发生定向改变，从而达到改革和创造新品种的技术，包括细胞融合技术。细胞工程在动、植物方面都有研究和应用，作为动物细胞工程主要是针对动物细胞进行遗传操作。     

蛋白质组学研究技术及其在果树学中的应用

蛋白质组研究是当今生命科学发展的一个新的增长点,它能阐明基因组所表达的真正执行生命活动的全 部蛋白质的表达规律和生物功能。简要介绍了蛋白质组学产生的科学背景、研究方法和研究内容。蛋白质组学研究 方法主要有双向聚丙烯酰胺凝胶电泳(2D-PAGE)、质谱(Mass-spectrometric)技术、蛋白质芯片(Protein chips)技术、酵母 双杂交系统(Yeast two-hybrid system)、双向高效柱层析和生物信息学等。其应用的范围包括植物群体遗传学、在个体 水平上植物对生物和非生物环境的适应机制、植物的发育和组织器官的分化过程,以及不同亚细胞结构在生理生态 过程中的作用等诸多方面。同时展望了植物蛋白质组学研究前景以及蛋白质组学技术在果树学中的应用前景。