绵羊KAP11.1基因克隆、原核表达及皮肤毛囊表达研究

【目的】 对毛囊角蛋白关联蛋白11.1（keratin associated protein 11.1,KAP11.1）基因进行克隆及原核表达,并对KAP11.1基因在不同品种绵羊皮肤毛囊中表达量进行比较,探究KAP11.1基因在南疆地方绵羊品种间表达差异及其对羊毛品质的影响。【方法】 以平原型和田羊、山区型和田羊和卡拉库尔羊体侧皮肤毛囊为研究材料,以GenBank中绵羊KAP11.1基因序列（登录号：HQ595347.1）为参照设计引物,对KAP11.1基因进行PCR扩增,构建pMD19-T-KAP11.1克隆质粒,双酶切鉴定后构建pET-28a （+）-KAP11.1原核重组表达质粒,经PCR和双酶切鉴定后测序并进行序列分析,转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞中表达,采用SDS-PAGE和Western blotting检测;利用实时荧光定量PCR技术检测KAP11.1基因在不同绵羊皮肤毛囊中的表达情况。【结果】 3种绵羊KAP11.1基因CDS区序列为480 bp,编码159个氨基酸,为不稳定的疏水蛋白。相似性比对结果发现,与参照基因相比,2种类型和田羊基因序列相似性均为99.79％,均在423 bp处发生突变,由C变为T,卡拉库尔羊基因序列相似性为99.38％,其69 bp处G变为T、93 bp处C变为T、423 bp处C变为T。系统进化树分析发现,3种绵羊和山羊亲缘关系最近,和瘤牛亲缘关系最远。KAP11.1蛋白二级结构主要由无规则卷曲组成。试验成功构建了pET-28a （+）-KAP11.1原核重组表达质粒,并纯化得到19 ku的KAP11.1蛋白。KAP11.1基因在山区型和田羊和卡拉库尔羊皮肤毛囊中的表达量均显著高于平原型和田羊（P<0.05）,在山区型和田羊和卡拉库尔羊中差异不显著（P>0.05）。【结论】 克隆获得480 bp的绵羊KAP11.1基因CDS区序列,成功构建了pET-28a （+）-KAP11.1原核重组表达质粒,并获得19 ku的KAP11.1蛋白,且KAP11.1基因在3个品种绵羊皮肤毛囊中均有表达。     

郏县红牛POLB基因克隆及生物信息学分析

【目的】 克隆郏县红牛DNA聚合酶β（DNA polymerase beta,POLB）基因,并对其进行生物信息学分析。【方法】 以郏县红牛肌肉组织cDNA为模板,通过PCR方法克隆POLB基因完整CDS区序列;利用在线软件进行遗传距离分析并构建系统进化树,分析POLB蛋白的理化性质、疏水性、磷酸化位点、跨膜结构、信号肽、二级结构、三级结构和互作蛋白。【结果】 郏县红牛POLB基因CDS区序列全长1 008 bp,编码335个氨基酸。系统进化树分析表明,郏县红牛POLB基因氨基酸序列与绵羊等反刍动物的亲缘关系最近,与其他哺乳类动物和禽类次之,与斑马鱼（鱼类）最远。郏县红牛POLB蛋白分子质量为38.26 ku,理论等电点（pI）为9.10,半衰期为30 h,不稳定系数为31.06,总平均亲水系数为－0.659,属于稳定的亲水性蛋白;磷酸化位点预测分析发现,郏县红牛POLB蛋白包含17个丝氨酸磷酸化位点、12个苏氨酸磷酸化位点和4个酪氨酸磷酸化位点;跨膜区和信号肽预测结果显示,郏县红牛POLB蛋白不属于跨膜蛋白和分泌型蛋白;二级结构和三级结构预测发现,其主要包含α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲4种结构;在线软件预测结果表明,POLB蛋白与XRCC1、FEN1、PARP1和LIG3等为互作蛋白。【结论】 本研究成功克隆了郏县红牛POLB基因CDS序列,其与绵羊亲缘关系最近;POLB蛋白为无跨膜结构、无信号肽的亲水性蛋白,与XRCC1蛋白互作程度最高,结果可为进一步探究POLB基因生物学功能提供参考。     

昆明犬IGF2基因克隆、生物信息学分析及其时空表达研究

【目的】 克隆昆明犬胰岛素样生长因子2（IGF2）基因并研究其序列特征及时空表达规律,为工作犬体型及生长发育相关研究提供基础资料。【方法】 采用PCR法扩增昆明犬IGF2基因CDS区,运用生物信息学分析预测昆明犬IGF2蛋白的结构与功能;利用实时荧光定量PCR技术检测IGF2基因在2.5月龄昆明犬心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及大腿内侧肌肉和不同年龄段肝脏中的表达情况。【结果】 昆明犬IGF2基因CDS区全长717 bp,编码238个氨基酸;系统进化树分析显示,昆明犬IGF2基因与赤狐的遗传距离最近,与鸡的遗传距离最远。生物信息学分析表明,IGF2蛋白分子质量为26.46 ku,理论等电点为9.61,无信号肽和跨膜结构,属于亲水性非分泌蛋白;主要分布于细胞核（47.8%）和线粒体（17.4%）,存在23个磷酸化位点;该蛋白的二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,三级结构与二级结构预测结果相符。组织表达谱分析显示,IGF2基因在2.5月龄昆明犬肝脏中相对表达量最高,且极显著高于肾脏、肺脏及肌肉组织（P<0.01）;仔犬期（2.5月龄）肝脏中的IGF2基因的表达量极显著高于幼犬期（6月龄）、青年期（1岁）及成年期（1.7和2.5岁）（P<0.01）。【结论】 本研究成功克隆昆明犬IGF2基因,并发现IGF2在多个组织广泛表达,在肝脏中的表达量最高,可为深入探讨昆明犬IGF2基因在生长发育中的调控机理提供参考。     

宁夏枸杞八氢番茄红素合成酶基因的克隆与序列分析

类胡萝卜素是植物叶绿体光合作用的辅助色素,并能保护叶绿素免受高温强光的破坏(Bartley et al.,1995).现在越来越多的医学研究表明,类胡萝卜素与人类健康密切相关.约有10%的类胡萝卜素是维生素A的前体(Krinsky,1989).据统计,每年有70多个国家的3 000多万儿童因缺乏维生素A而造成致命性疾病(Cheryl et al.,1997).此外,类胡萝卜素在防癌抗癌、预防心血管疾病、增强人体免疫力等方面起着重要的作用(陶俊等,2002).通过对菲律宾、加拿大和中国的食道癌患者的调查已证明β-胡萝卜素能延缓疾病的进程(韩雅珊,1999).由于类胡萝卜素在许多植物中含量较低,并且难以用化学方法合成.因此,利用基因工程手段调控类胡萝卜素的代谢积累,进而大量生产类胡萝卜素已成为研究者们所共识的研究方向之一.目前通过基因工程手段已获得转类胡萝卜素合成酶基因的"金大米"和"金油菜"(陶俊等,2002).     

银杏苯丙氨酸解氨酶基因的克隆和序列分析

根据其他植物PAL基因的DNA序列的保守区域，设计了一对简并引物，经PCR扩增，得到一条862 bp的特异性扩增带。将PCR扩增产物构建到T-载体并测序，获得了862 bp DNA序列。通过分析所得的862 bp DNA序列及其编码的氨基酸序列，与其他植物PAL基因的DNA序列和蛋白质序列分别进行比较，证实了所得序列为银杏PAL基因的部分序列。Gbpal1已经被Genebank收录，序列号为AY578145。Southern杂交结果表明银杏PAL是一个多基因家族。     

油茶查尔酮合酶和异构酶基因的cDNA克隆

查尔酮合酶和查尔酮异构酶是类黄酮代谢与色素苷代谢的关键酶.以油茶近成熟种子cDNA文库和EST文库为材料,通过分子克隆方法鉴定了1条查尔酮合酶基因全长cDNA和1条查尔酮异构酶全长cDNA.结果表明:油茶查尔酮合酶基因的cDNA含1479 bp,编码412个氨基酸,为目前最长的查尔酮合酶,与其它物种的查尔酮合酶具有极高的相似性,在进化上高度同源;油茶查尔酮异构酶基因的cDNA含899 bp,编码206个氨基酸,与茶的查尔酮异构酶基因高度同源,但与其它物种的相似性较低.     

DNA分子标记技术在食用菌研究中的应用及进展

根据近年来国内外的文献报道,对DNA分子标记技术在食用菌遗传育种、菌种和菌株鉴定、遗传多样性分析、基因定位和克隆等研究中的应用及进展进行了综述和分析.认为随着分子生物学技术的进一步发展,将有更多、更有效的分子标记在食用菌研究中得以应用,同时随着分子标记技术应用的深入,更高密度、更为实用有效的遗传连锁图谱将被建立,大量重要的功能基因将被定位和克隆,这将为进一步培育高产、优质、抗病、耐贮等食用菌新品种奠定良好的基础.     

PCR法克隆紫穗槐4-香豆酸:CoA连接酶全长cDNA

4 香豆酸 :CoA连接酶 (4CL)是木质素生物合成过程中重要的酶 .该文利用简并寡核苷酸PCR法结合cDNA末端快速扩增PCR法直接获得了紫穗槐 4CLAcDNA全长序列 ,避免了复杂的构建、筛选cDNA文库的过程 .先用简并PCR得到了 4CLA1片段 ,又据此片段设计反向嵌套引物 ,用RACE方法获得未知的 5′和 3′端序列 .所获得的全长 4CLAcDNA ,编码 5 40个氨基酸 .氨基酸序列同源性分析表明4CLA是典型的 4CL蛋白 ,含有预计的AMP binding位点、催化反应区和保守的Cys .     

鮰爱德华菌外膜微孔蛋白ompN1、ompN2和ompN3基因生物信息学分析及截段基因的原核表达与其抗原性检测

根据GenBank中鮰爱德华菌(Edwardsiella ictaluri)外膜微孔蛋白N(outer membrane porin protein,OMP)基因序列(NC_012779.2)设计引物,以鮰爱德华菌Ms12基因组DNA为模板,经PCR扩增后克隆至pMD19-T载体,将阳性克隆菌送公司测序。测序结果通过生物信息学软件对ompN1、ompN2和ompN3序列的氨基酸序列相对分子质量、分子式、信号肽、跨膜区、亲/疏水性、B细胞表位进行预测,并构建系统发育树;根据去信号肽的B细胞表位相对集中区域设计特异性引物,经PCR扩增后,将截段序列克隆至pMD19-T载体,鉴定成功后克隆至原核表达载体pET32a(+)并转化至BL21(DE3)/Rosseta(DE3)进行IPTG诱导表达,最后用兔抗鮰爱德华菌血清对重组蛋白OmpN1、OmpN2和OmpN3进行免疫原性检测。结果显示扩增得到ompN1(1 143bp)、ompN2(1 056bp)和ompN3(1 053bp)的序列,获得的基因登录号分别为KJ831564、KJ831565和KJ831566。经生物信息学分析显示,OmpN1、OmpN2和OmpN3蛋白分子式分别为C1940H2993N543O622S7、C1817H2723N497O579S5和C1896H2843N519O563S7,相对分子质量大小分别为44 100、40 900和41 800,均为含有1个信号肽和跨膜区的疏水性蛋白,具有1个革兰阴性细菌OM_channels超家族结构域,是1种嵌入型的膜外蛋白;SDS-PAGE电泳检测发现,诱导表达的融合重组蛋白均以包涵体的形式出现在沉淀中,大小分别约为61 800、58 700和59 100;Western-blot分析表明,重组蛋白OmpN1、OmpN2和OmpN3均能与兔抗鮰爱德华菌全菌血清结合,表明鮰爱德华菌外膜微孔蛋白N具有亚单位疫苗开发的潜力。     

硒蛋白X基因克隆、定点突变、原核表达及多克隆抗体制备

本试验旨在克隆鉴定猪硒蛋白X(Sel X)基因,将其定点突变后进行原核表达,获得重组蛋白,并制备猪Sel X多克隆抗体,为以猪为模型Sel X功能研究奠定基础。利用c DNA末端快速克隆(3'-RACE)技术从猪肝脏总RNA扩增出含开放阅读框(ORF)至poly(A)共1 215 bp的Sel X基因c DNA片段,其348 bp的ORF编码区和对应的氨基酸残基与人相应序列分别有88%和91%序列同源性,猪Sel X基因提交NCBI Gen Bank数据库,序列号为EF113597。ORF编码氨基酸残基中硒代半胱氨酸(Sec)位于C-端第95个残基,其编码密码子TGA经定点突变为半胱氨酸(Cys)的TGT后,将其插入载体p ET30,转入大肠杆菌BL21(DE3)中,在0.5 mmol/L异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导2 h获得融合表达产物,经His-tag亲和层析后,获得分子质量为18.0 ku的纯化蛋白。将纯化获得的Sel X基因突变体融合蛋白(Sel Xm)免疫兔子,得到效价高达1∶20 000的多克隆抗体,免疫印迹(Western-blot)结果显示该抗体能特异性识别纯化的Sel Xm和猪肝脏中相应Sel X。本试验成功克隆并鉴定了猪Sel X基因,并制备了其多克隆抗体。