水牛HSD17B1基因克隆分析及其真核表达载体构建

为了阐明水牛17β-羟类固醇脱氢酶1 (17 beta-hydroxysteroid dehydrogenase 1,HSD17B1)基因对水牛繁殖性能的影响,本试验采用了3'-RACE克隆获得HSD17B1基因,并对其核苷酸序列和蛋白质序列进行了生物信息学分析,通过构建其真核表达载体并转染293T细胞验证所构建载体的准确性。结果表明,水牛HSD17B1基因编码区长954 bp,3'-UTR区长58 bp,编码317个氨基酸。BLAST分析显示水牛HSD17B1核苷酸序列与牛、绵羊、猪、马、犬、非洲象和人的相似性分别为100%、100%、92%、94%、87%、87%和87%,系统进化树分析结果表明,HSD17B1基因在不同物种及进化的过程中具有高度保守性。蛋白质分析结果表明HSD17B1蛋白呈弱酸性,无信号肽,亚定位于细胞质,存在type1_17beta-HSD-like_SDR_c、PRK05993、LPOR和FabG等结构域。试验成功构建了水牛HSD17B1基因真核表达载体pEGFPN1-HSD17B1,转染293T后,产生较强的绿色荧光信号,表明能够形成HSD17B1-EGFP融合蛋白。水牛HSD17B1基因的克隆及其真核表达载体的成功构建,为今后阐明HSD17B1基因在水牛卵泡及胚胎发生过程中的作用及分子机制奠定了理论基础。     

玉米大斑病菌Velvet基因家族生物信息学分析

采用生物信息学方法对玉米大斑病菌Velvet基因家族成员进行序列鉴定,并从理化性质、保守结构域、二级及三级结构以及功能域等方面进行预测和分析。结果表明,该家族各成员无信号肽结构。玉米大斑病菌Velvet家族基因与其他植物病原真菌Velvet家族基因具有较高同源性。该家族成员具有典型的Velvet超家族保守结构域。二级结构分析结果显示,该家族各成员蛋白质的结构元件均主要由无规则卷曲构成。家族成员可能通过可逆磷酸化在植物病原真菌的次生代谢中发挥作用。上述结果为进一步研究Velvet基因家族在植物病原真菌次生代谢中的作用打下了基础。     

猪EGFL6基因生物信息学分析

为了解猪EGFL6基因基本特性,克隆该基因CDS区,运用生物信息学方法预测分析其氨基酸理化性质、同源性、蛋白功能及二三级结构等。结果表明,猪EGFL6基因CDS区全长1 665 bp,编码554个氨基酸,与人、马、小鼠、绵羊等氨基酸相似性均在75%以上,亲缘关系较近,该蛋白具有亲水性和不稳定性,是分泌蛋白,有12个潜在磷酸化位点,5个保守结构域,无跨膜结构区,无规则卷曲是二三级结构中最主要结构元件。该研究为进一步揭示猪EGFL6基因功能奠定基础。     

香蕉α-1,4-葡聚糖淀粉磷酸化酶基因家族全基因组鉴定与进化分析

为了研究香蕉(Musa nana Lour.)α-1,4-葡聚糖淀粉磷酸化酶(α-1,4-glucan starch phosphorylase,PHS)基因家族的特征和功能,利用生物信息学方法对香蕉PHS家族进行了全基因组查找、鉴定及相关分析。结果表明,在香蕉中共鉴定出2个成员,Ma PHS1的开放阅读框长度为2 784 bp,编码927个氨基酸,分子质量为104.8 ku,等电点为6.59;Ma PHS2的开放阅读框长度为2 517 bp,编码838个氨基酸,分子质量为95.09 ku,等电点为6.09。Ma PHS1和Ma PHS2分别含有17个和15个外显子;Ma PHS1和Ma PHS2均含有淀粉磷酸化酶的保守性基序,进化过程中比较保守。     

大豆转录因子WRI1基因的生物信息学分析

从NCBI查找大豆(Glycine max)基因组中转录因子WRI1基因,通过同源比对在大豆基因组中确定了31个同源基因。利用在线分析工具和生物信息学方法对31个蛋白质进行了初步分析,发现蛋白质的一级结构存在较大差异,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主要构成元件,亚细胞均定位于细胞核。保守结构域分析发现,31个蛋白质的高保守区域由大约200个氨基酸残基组成;正选择位点分析发现Glyma08g24420.1和Glyma15g34770.1两个蛋白质序列的第381、382、383个氨基酸位点受到了正选择,进行了适应性进化。     

沙棘WRI1转录因子基因的生物信息学分析

以构建的沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)不同组织转录组数据库为基础,分离得到1个沙棘WRI1转录因子编码基因,命名为Hr WRI1,利用生物信息学方法对其基因结构、理化性质、保守域、信号肽、亚细胞定位、磷酸化位点和高级结构等进行了预测和较为全面的分析。结果表明,该成员含有1 206 bp的完整开放阅读框,编码401个氨基酸组成的不稳定亲水蛋白,无信号肽和跨膜结构域,存在多个磷酸化位点,定位于细胞核中,高级结构以无规则卷曲为主。与不同植物中已报道的同源WRI1转录因子进行多重序列比对后,发现它们在核酸与氨基酸水平均高度同源,并且具有相同的结构域。     

可变剪接的理论工作研究进展

pre-mRNA的可变剪接是调控真核生物基因表达以及蛋白质多样性的重要机制,使得可变剪接与组织分化或疾病发生有密切联系。从序列水平和表达水平对可变剪接的理论工作研究进展做了介绍,主要由相关数据库和常见的生物信息学方法两部分组成。     

2个野扁桃自交不亲和SFB基因全长的克隆与序列分析

为给野扁桃的遗传改良和自交不亲和机制的进一步研究提供理论依据,以新疆野扁桃花药为试材,利用RT-PCR和RACE技术克隆野扁桃自交不亲和性花粉特异性决定因子编码基因SFB全长序列。采用BLAST进行序列比对,ORF Finder寻找开放阅读框,CDD分析蛋白保守结构域,Prot Param分析蛋白理化性质,TMHMM预测蛋白跨膜区,Signal P预测蛋白信号肽,Sub Loc预测蛋白亚细胞定位,SOPMA分析蛋白二级结构,DANMAN进行氨基酸多序列比对,MEGA6进行系统进化分析,Prot Fun预测蛋白功能。结果表明:克隆到的Pt SFB16基因和Pt SFB17基因属于F-box基因家族,与其它多种植物的SLF/SFB基因的序列相似度为88%,推导的氨基酸序列均具有F-box蛋白典型结构;Pt SFB16基因ORF长1 146 bp,编码381个氨基酸,Pt SFB17基因ORF长1 131 bp,编码376个氨基酸;预测2个SFB蛋白均为略显亲水性、不稳定的细胞质蛋白,二级结构均以α-螺旋,延伸链和无规则卷曲为主,SFB/SLF蛋白在蔷薇科李属植物中具有较高的系统进化一致性,种间同源性可能大于种内同源性,SFB蛋白可能的功能主要有辅助因子生物合成、能量代谢和裂合酶。     

α-tubulin基因的克隆、生物信息学分析及其在仿刺参肠道再生过程中的表达模式

为了明确仿刺参α-微管蛋白(α-tubulin)基因的序列及结构信息,初步研究该基因在仿刺参肠道再生过程中的生物学功能,本研究利用转录组数据挖掘和c DNA末端快速扩增技术(RACE)首次克隆得到仿刺参α-tubulin基因的全长c DNA序列。结果表明,仿刺参α-tubulin基因c DNA全长为1641 bp,共编码453个氨基酸,经生物信息学分析发现,该基因的5'端非编码区为153 bp,3'端非编码区为126 bp,推算该基因所编码的蛋白质分子量为50.33 ku,等电点为4.89,属于亲水性非跨膜蛋白质,且氨基酸序列中含有微管蛋白特有的信号序列GGGTGSG。通过与13种已公布物种的α-tubulin氨基酸序列进行多重序列比对及系统进化分析,发现仿刺参α-tubulin蛋白的氨基酸序列与其他真核生物的α-tubulin蛋白序列具有非常高的保守性,与南极岩斑鳕α-tubulin相似性高达90%。采用实时定量PCR技术对α-tubulin基因在仿刺参肠组织再生不同时期的表达情况进行检测,结果显示α-tubulin基因在仿刺参肠组织再生不同时期均有表达,其相对表达量在肠组织再生17 d时最高,5 d时最低。本研究在获得仿刺参α-tubulin基因结构信息的同时,进一步印证了真核生物α-tubulin基因的高度保守性,同时表明α-tubulin基因参与仿刺参肠道再生过程。     

兰州鲇MyoD基因的克隆与生物信息学分析

为研究兰州鲇(Silurus lanzhouensis)生长性状相关基因,运用RT-PCR、TA克隆和核酸测序等技术对兰州鲇MyoD基因的CDS区及全基因进行克隆和生物信息学分析。获得兰州鲇MyoD基因的完整CDS区序列810 bp(Gen Bank登录号:KT277551)及MyoD基因全序列1 210 bp(Gen Bank登录号:KT339175),包括部分5'端63 bp和3'端58 bp;ORF区含有3个外显子和2个内含子,外显子长度分别为510 bp、80 bp和220 bp,内含子长度分别为156 bp和123 bp,编码269个氨基酸残基组成的可溶酸性蛋白质;预测亚细胞定位MyoD主要分布于细胞核(56.5%),MyoD二聚体结构是一个螺旋-环-螺旋(b HLH)。基于12种鱼类MyoD基因CDS序列构建系统发育树及编码区同源性比较,分析结果表明,MyoD基因编码区在进化过程中比较保守,且兰州鲇MyoD与斑点叉尾、白鲶鱼、蓝鲶鱼之间存在较高的同源性。