牦牛附睾组织不同区段防御素家族基因的表达谱和生物信息学分析

牦牛是高原地区牧民收入的主要经济来源之一，如何提高牦牛的繁殖力一直备受关注。β-防御素是一类具有广谱抗菌活性的肽，研究牦牛β-防御素（Bos mutus β-defensins,bBD）家族在附睾的表达具有重要意义。本实验使用实时荧光定量PCR技术分析牦牛附睾不同区段β-防御素基因的表达情况。结果显示，共有9个β-防御素基因在附睾头、体和尾的表达存在极显著差异。bBD109、bBD119、bBD121、bBD123、bBD128、SPAG11基因集中于附睾头部表达；bBD125与bBD136集中于附睾体部表达；bBD15同时在附睾头部和体部高表达。结合生物信息学分析发现，这9种β-防御素均存在保守的氨基酸序列、反向折叠的β-转角；bBD136脂溶性最高、疏水性强，bBD125和SPAG11相反；β-防御素基因编码蛋白均为不稳定蛋白（bBD123除外），并且预测分析都存在SP型信号肽（除bBD125外）；β-防御素家族基因在附睾不同区段的差异性表达情况以及编码蛋白质的各种理化性质与结构组成等特征都表明其可能在精子成熟过程中发挥着重要作用。     

ssc-miR-152生物信息学及对未成熟猪睾丸支持细胞功能的分析

为研究ssc-miR-152生物信息学特征及对未成熟猪睾丸支持细胞功能的影响，本研究通过NCBI数据库确定ssc-miR-152在猪基因组中的位置，通过MethPrimer和EMBOSS在线软件分析ssc-miR-152上游序列CpG岛，使用Netural Network Promoter Predictio和Promoter-2.0预测其启动子区域，结合AliBaba 2.1和AnimalTFDB3.0软件预测其转录因子结合位点；Clustal W软件分析ssc-miR-152在物种间的保守性，采用CCK-8、流式细胞术和实时荧光定量PCR技术检测细胞增殖、周期及凋亡情况，运用miRanda、EIMMO、TargetScan和PITA在线软件预测ssc-miR-152的靶基因并取交集，并对预测的靶基因进行GO功能及KEGG通路分析，最后利用Cytoscape构建TF-miRNA-mRNA互作网络。结果表明：ssc-miR-152位于猪12号染色体反义链的24 292 249～24 292 328位置，其转录起始位点在上游序列200 bp处，启动子范围为393～4 619，并在该范围内...     

碱地黑牛FADS1基因克隆测序及表达分析

实验旨在研究碱地黑牛脂肪酸脱氢酶1基因（FADS1）CDS区序列和表达情况，并探讨FADS1基因理化性质及表达规律。本研究通过克隆测序构建FADS1的系统进化树并进行生物信息学分析，用免疫组化技术对FADS1蛋白进行定位分析，免疫印迹检测FADS1蛋白在实验组织的表达情况。生物信息学结果显示碱地黑牛FADS1 CDS区长1 083 bp，编码360个氨基酸。FADS1不存在信号肽。FADS1进化树显示碱地黑牛FADS1与牛的遗传距离较近（99.9%），与鸡的遗传距离较远（80.0%）。结构预测表明FADS1中α螺旋占48.61%,β折叠占3.61%，延长链占13.06%，无规则卷曲占34.72%,4个α螺旋构成四螺旋束并在螺旋肽段之间形成一个疏水性的空腔，整体呈中空的桶状。互作网络解析显示：FADS1与ACSL1、ACSL3、ELOVL2、ELOVL5、PTPLA、PTPLB、ACOX1、ACOX2、ACADM、FASN、TECR等蛋白互作，参与FADS1-ELOVL5-HSD17B12-ACADM-ACOX1、FADS1-FASN-ACADVL-ACOX2等脂肪酸合成、代谢、脂滴生成...     

香蕉MaSIP2-2基因的克隆、序列分析及表达载体构建

为进一步研究植物中水通道蛋白的表达调控以及作用机制,从香蕉中克隆了一个水通道蛋白(AQP)基因MaSIP2-2,同时运用生物学软件对该基因进行序列分析,并且构建了MaSIP2-2的植物表达载体。序列分析表明,该基因存在一个完整的开放阅读框(ORF)780 bp,编码260个氨基酸。多序列比对和进化树分析表明,MaSIP2-2所编码的蛋白与其他植物中SIP编码的蛋白具有较高的一致性。与马来西亚野生香蕉、油棕、甜橙、海枣、梅、可可、菠萝的AQP编码的氨基酸序列的同源性分别为98%、62%、53%、52%、57%、55%、59%。MaSIP2-2编码的蛋白质分子量为28800.62 Da,理论等电点p I为9.13,其亲水性氨基酸均匀分布在整个肽链中,多于疏水性氨基酸。通过PCR和酶切反应鉴定,成功构建该基因的表达载体。研究结果表明MaSIP2-2是水通道蛋白中小的内在蛋白的一个成员,为后续对其进行功能验证奠定基础。     

作物中4-香豆酸辅酶A连接酶的遗传进化分析

4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)是苯丙烷类代谢途径的关键酶。2014年着重以水稻、大豆、玉米为研究对象,通过收集4CL基因完整的c DNA和编码氨基酸序列的数据,利用Mobyle、EMB0SS、DNAMAN以及MEGA5.0和Clustalx 1.83等生物信息学软件对数据进行分析比较,从而对4 CL基因的遗传进化及密码子使用进行分析总结。本研究构建了4CL的系统发生树,研究基因的密码子偏好性,比对分析酶的保守区,为进一步研究4-香豆酸辅酶A连接酶在农作物中的应用提供理论支持,为研究其次级代谢产物木质素及黄酮类物质的合成、积累和调控奠定基础。     

Bioinformatics Analysis of Bone Morphogenetic Protein 4 (BMP4) of Sheep

The assay was aimed to explore the biological characteristics of bone morphogenetic protein 4 (BMP4) of sheep,NCBI,DNAMAN DNAStar,TMHMM Server v.2.0,PsortⅡ,SignalP various bioinformatical softwares were used to speculate the physical and chemical properties,hydrophobic property,phosphorylation site,conservative structure domain,protein secondary structure of BMP4 protein.Also,the three-dimensional structure was forecasted with the SWISS-MODEL Workspace software.The results indicated that the BMP4 of sheep had high homologies with the BMP4 of various species.The encoded protein was a hydrophilic protein which was unstable.There was no transmembrane regions and it was likely to be located in the nucleus.What was more,there was signal peptide and eighteen phosphorylation sites.Through the forecast of functional domains,the protein had two functional domains,including the transforming growth factor-beta (TGF-beta) superfamily and TGF-beta propeptide superfamily.The result was consistent with the function of BMP4 gene family,it also demonstrated that BMP4 was a growth factor and it had the function of signal transduction.The amino acid homology between the predicted 3D structure of protein and template 3bmp.1.A was 88.29%.The bioinformatics analysis of BMP4 gene could provide reference for the further study in practice.     

枣抑制消减cDNA文库构建与分析

枣树具有独特的开花结果特性,为获得枣花发育基因,以金丝4号枣不同发育时期的花蕾和同时期的叶片cDNA互为试验方和驱动方,利用抑制消减杂交技术分别构建了枣花和枣叶抑制消减杂交cDNA文库(SSH文库)。枣花和枣叶SSH文库重组率分别是92.05%和90.26%,插入片段长度均介于200~2 000 bp之间,主要集中于1 000 bp左右。分别从枣花和枣叶SSH文库中随机挑选1 000个阳性克隆进行DNA测序、组装拼接,结果显示枣花SSH文库中获得96条unigene,其中contigs 43个,singletons 53个,96条unigene预测得到73个ORF,经过同源比对分析获得有注释的序列20条,按功能分为7类;枣叶SSH文库中获得86条unigene,其中contigs 45个,singletons 41个,86条unigene预测得到70个ORF,经过同源比对分析获得有23条注释的序列,按功能分为6类。     

马乳脂肪球膜蛋白组鉴定及潜在功能分析

试验旨在研究马乳脂肪球膜（milk fat globule membrane，MFGM）蛋白组成及潜在的生物学功能。选取12匹5岁左右、平均体重为450~500 kg的健康纯血母马作为试验动物，主要饲喂干牧草，所有马匹饲养和管理条件均相同。将12份样品以每组4份进行混合，分离提取产后第60天马乳中MFGM蛋白，进行高分辨质谱仪鉴定和生物信息学分析。结果显示，马MFGM组分中共鉴定出310种表达蛋白，这些蛋白主要参与的生物过程为生物调节、刺激应答、定位、多细胞生物过程、运输、信号、细胞通讯、发育过程、细胞分化和免疫系统过程等；细胞成分主要为胞外区域、膜、囊泡、核仁和线粒体等；分子功能主要为催化活性、蛋白质结合、碳水化合物衍生物结合和小分子结合等。KEGG通路分析表明，MFGM蛋白主要参与血小板活化通路、内吞、脂肪酸生物合成和Ras信号通路等。马乳MFGM蛋白的蛋白质互作网络分析图中共包含215种蛋白质。本研究结果揭示了马乳MFGM蛋白质组的复杂性，为解析其营养和生物学功能提供了科学数据。     

东北虎γ-干扰素基因的克隆、生物信息学分析及其在毕赤酵母中的表达

本试验旨在通过克隆东北虎γ-干扰素(IFN-γ)基因,研究其分子特征并预测蛋白生物学功能,为后续研究干扰素抗病毒活性做前期准备。通过RT-PCR从ConA诱导过的东北虎血淋巴细胞中扩增东北虎IFN-γ基因并测序,应用生物信息学方法进行序列分析。结果表明:东北虎IFN-γ编码区由504个核苷酸组成,共编码167个氨基酸,蛋白相对分子质量为19.59 ku,等电点为9.03,所编码的蛋白为碱性亲水性蛋白,其中前23个氨基酸可能为信号肽,IFN-γ编码蛋白保守结构域为IFN-γ超家族,且存在跨膜结构,其中1-6位氨基酸为胞内区域,7-28位氨基酸为跨膜区域,29-167位氨基酸为胞外区域;IFN-γ编码蛋白二级结构主要以α-螺旋(58.08%)和无规则卷曲(33.53%)为主,存在5个潜在的B细胞抗原表位,3个潜在的N-糖基化位点;分子进化分析显示,东北虎IFN-γ与GenBank上发表的东北虎、非洲狮、金钱豹、美洲狮、猎豹、家猫、加拿大猞猁、野猪等的核苷酸相似性为80.4%~99.8%,氨基酸相似性为70.5%~100%,东北虎IFN-γ与非洲狮、金钱豹亲缘关系最近,美洲狮、猎豹、家猫、猞猁次之,野猪最远。通过合成改造后的东北虎IFN-γ基因,构建能表达IFN-γ蛋白的重组质粒pPIC9K-IFN-γ,将其导入高效表达系统-毕赤酵母中进行诱导表达,经SDS-PAGE分析,表达蛋白的分子量约17.8 ku,与预期大小相符,表明东北虎IFN-γ成功表达。     

辽宁千山地区含cry8类基因的苏云金芽孢杆菌的分离、克隆与表达

QWH132、QZL1-2、QWH 7-2、QZL144-1、QZL144-2、QWH101是笔者所在实验室从辽宁千山地区自行分离的含有cry8类基因的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),具有鞘翅目杀虫活性。本研究在6株菌株中成功发现并克隆了6个靶标生物为鞘翅目的 cry8类基因,其中被鉴定为cry8C类、cry8D类、cry8F类(大小为3 525 bp)、cry8K类的基因各有1个,被鉴定为cry8E类的基因有2个,其大小分别为3 534、3 495 bp。后4个基因已在GenBank注册,登记号依次为KC778983、KC778983、KC778984、KC778985。将6个基因插入pEB表达载体,经过PCR检测与SDS-PAGE分析证实它们能在大肠杆菌中进行异源表达,这6个基因的表达约有126~128 ku的蛋白,这些菌株中的Cry8蛋白为进一步发掘我国天然的苏云金芽孢杆菌资源与构建新的杀鞘翅目昆虫的高效工程菌提供了重要的试验材料与新思路。