口蹄疫病毒A/GDMM/CHA/2013株结构蛋白VP1 H-2d限制性CTL表位预测

[目的]预测A型口蹄疫病毒结构蛋白VP1的H-2d限制性T细胞表位。[方法]使用多种在线表位预测软件,包括Syfpeithi、IEDB、Net MHC-3.2、IMTECH和BIMAS预测A型口蹄疫病毒VP1上可能有的H-2d限制性T细胞表位,然后用Prot Param软件分析预测出的候选表位。[结果]综合比较5个表位预测软件的预测结果,遴选出10个候选表位;再结合Prot Param软件分析结果,最后共预测出5个表位:其中H-2Kd限制性表位有第27~35、118~126位,H-2Ld限制性表位有第43~51位,H-2Dd限制性表位有第45~53、146~154位。[结论]预测出5条口蹄疫病毒结构蛋白VP1 H-2d限制性CTL表位,为进一步鉴定口蹄疫病毒CTL表位提供数据和基础。     

基于生物信息学方法的小鼠精子发生关键基因筛选

为探索精子发生的分子机制,寻找精子变形期间的关键基因,本研究从公共基因表达数据库下载小鼠精细胞的转录组测序数据,利用R软件Ballgown程序包筛选差异表达基因,并对差异表达基因进行Gene ontology(GO)和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)富集分析后,再对筛选出的关键基因进行分析。结果显示:筛选出8个相关性较强的关键通路,将其所包含的基因进行FPKM值从大到小排序,取前18名的基因进行功能分析。其中,Txnrd3和Tcp1与繁殖活动相关;Gpx4、Dkkl1、Dbil5与发育相关;Prm2、Selenof、Tnp1、Tnp2、Ropn1l、Pafah1b2、Spink2和Prm1等8个基因参与精子发生;Spa17、Ldhc、Hsp90aa1、Gstm5和Csnk2b参与鞭毛和纤毛的形成。以上基因对精子发生具有重要作用,深入发掘这些基因的功能特点可为进一步揭示精子变形机制提供理论依据。     

植物致病真菌寄生类型与胞外糖基水解酶家族分析

植物致病真菌侵染寄主植株的过程中,会分泌特异的糖基水解酶至胞外,与寄主植物互作以完成其生活史。本研究利用已公布的基因组数据,注释并比较分析12种植物致病真菌胞外糖基水解酶（GH家族）与寄生类型之间的关系。结果表明,活体与非活体寄生真菌胞外GHs数量与亚家族分布有显著区别。其中参与细胞壁多糖降解的GHs在非活体寄生菌中显著扩增。进一步的系统发育分析显示GH3家族尤其在半活体寄生菌中扩增明显,这意味着植物致病真菌胞外GHs酶谱与病原菌寄生类型密切相关。据分析结果推测,GH53、GH61和GH3亚家族的扩增有助于病原菌非活体寄生;GHs的丰度与多样化可能更有助于致病菌半活体寄生。     

云南红皮梨bHLH转录因子的生物信息学分析

具有碱性-螺旋-转角-螺旋结构的一大类基因被称为bHLH家族基因,其成员主要有c-MYC、MADL、MAX、MIXL和删r基因;bHLH转录因子在细胞的增殖、分化和凋亡方面起着重要作用;对植物的生长发育、营养吸收、生物合成和信号转导等方面同样有着重要作用。在果肉、叶片和外果皮中,CsMYC2的表达与CHS、UFGT及ANS表达相关联,因此CsMYC2参与花色苷的生物合成调控,但是该基因在云南红皮梨花色苷合成调控中起着什么样的作用尚不清楚。利用生物信息学方法对云南红皮梨（RedPyruspyrifdia）bHLH基因进行分析,对不同植物间bHLH基因氨基酸序列的同源性比对,并且对该基因编码的蛋白质的理化性质、结构和功能等进行预测和分析。结果表明：该蛋白属于亲水性蛋白,其二级结构中的主要结构元件是仅一螺旋和无规则卷曲,并散布于整个蛋白。这一结果为研究红皮梨bHLH基因的结构、功能以及红皮梨的着色机制奠定了一定的基础。     

桑萜类生物合成酶HMGR的生物信息学分析

萜类化合物是桑叶具有药用功效的主要化学成分之一。利用Vector NTI Suit 8等工具,对GenBank中的桑萜类生物合成关键酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因的核苷酸和氨基酸序列进行了生物信息学分析。桑hmgr基因序列以基因组DNA形式登录,其中1-5 905 bp区间为该基因序列,包括启动子、CDS和内含子序列,推测其编码蛋白的分子式为C2602H4181N715O786S29,亚细胞定位于线粒体,存在跨膜结构域,且含有22个氨基酸的质体转运肽,是含有HMG-CoA-reductase-classⅠ重要功能域的疏水性蛋白,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,三级结构中含有2个HMG-CoA和2个NADP(H)结合位点。     

家蚕转录因子AP-4基因cDNA的分子克隆与生物信息学分析

AP-4(activator protein 4)是一种转录因子,在生物的生长发育中有重要作用。根据家蚕表达序列标签(EST)并利用cDNA末端快速扩增(RACE)方法克隆了家蚕AP-4(Bombyx mori activator protein4)基因,结合生物信息学方法对所获的序列进行开放阅读框、序列同源性分析,预测了AP-4蛋白的理化性质。获得的家蚕AP-4基因cDNA的全长为1621bp,其开放阅读框为996bp,编码331个氨基酸,基因由3个外显子和2个内含子组成。同源性比对表明该基因推导的氨基酸序列与棉铃虫AP-4和谷蛀虫AP-4推测的蛋白同源性分别为76%和54%,第45-99位氨基酸序列是一个典型的保守结构域。实时定量RT-PCR显示该基因在所检测家蚕的各发育时期中,除幼虫1龄和蛹期第4天无表达外,其它时期均有表达,其中幼虫3龄和4龄期的表达量较高。     

绵羊IGF-Ⅰ基因Ⅱ类变异剪接体生物信息学及组织表达分析

为明确绵羊IGF-Ⅰ基因变异剪接体的生物学特性及其在生长发育过程中的功能,本研究成功获得了IGF-Ⅰ基因Ⅱ类的2种变异剪接体(Ea和Eb型),利用生物信息学方法预测分析2种变异剪接体的结构特性,并探讨其在不同组织中的表达规律。结果表明:Ea和Eb型由同一基因通过选择性剪切形成,均是绵羊中新发现的类型,预测其分别编码138 aa和172 aa,2种变异剪接体的信号肽剪切位点、进化同源性、亚细胞定位、蛋白质空间结构预测结果类似,但二者包含不同的共价修饰位点。组织表达分析表明,2种变异剪接体在肝组织中表达量均最高,其次为脂肪、胃、睾丸、肌肉和皮肤组织,心、脾、肺、肾、肠、膀胱组织的表达水平较低;在胃中,羔羊期2种变异剪接体表达水平均极显著高于成羊期(P<0.01),在睾丸中,羔羊期IGF-Ⅰ基因Ⅱ类Ea型表达水平显著高于成羊期(P<0.05)。总体上来看,在各种组织中IGF-Ⅰ基因Ⅱ类Ea型的表达水平高于Eb型,为优势转录本类型。     

滩羊Eph A3基因克隆表达分析及生物信息学初步研究

本研究以滩羊不同时期(1月龄和48月龄)被毛卷曲性状差异为基础,对在前期构建的消减文库中获得与滩羊被毛卷曲形成相关的重要候选基因EphA3进一步分析。首先通过PCR扩增技术获得EphA3基因的编码区CDS全长,并利用生物信息学方法分析该基因所编码的蛋白结构及其在不同物种中的同源性和进化关系。结果表明:滩羊EphA3基因序列在不同物种间高度保守,在皮肤组织中表达量最高;该基因在48月龄滩羊皮肤组织中的表达量显著高于1月龄个体(P<0.05)。EphA3基因可能是影响不同时期滩羊被毛卷曲差异的候选基因之一。     

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。     

大豆GmGW2基因的生物信息学分析

GW2基因在多种植物中发挥调控籽粒性状的功能,为预测分析大豆中GW2基因的功能,前期通过同源克隆的方法从大豆中成功克隆出GmGW2基因的cDNA序列。为了继续开展深入研究,本试验从大豆中黄10号中克隆出GmGW2基因的全长DNA序列并进行了较为详细的生物信息学分析。结果表明:GmGW2全长8 467 bp,包含8个外显子和7个内含子,编码431个氨基酸。预测是一个不稳定亲水蛋白,定位于细胞核或细胞质中,不含跨膜结构域及信号肽,具有Zinc finger和RING-type结构域。二级、三级结构预测分析显示,α-螺旋及不规则卷曲是其整体蛋白质结构中的主要组成结构元件。利用该基因的DNA序列,构建进化树分析得出该基因与木豆、相思子、鹰嘴豆亲缘关系较近。根据以上分析结果推测GmGW2基因可能也具有调控大豆籽粒发育的功能。此研究旨在为进一步挖掘和验证GmGW2基因功能奠定基础,为大豆产量育种工作提供有益信息。