Cloning and Bioinformatics Analysis of ZmERECTA-LIKE1 and Construction of Plant Expression Vector

Objective] This study was conducted to clone and analyze ERECTA-LIKE1 gene in Zea mays by PCR and bioinfor-matics methods and to construct plant expression vector pCambia3301-zmERECTA-LIKE1. [Method] zmERECTA-LIKE1 (zmERL1) gene was obtained using RT-PCR, and physical-chemical properties were analyzed by bioinformatics methods, including domains, transmembrane regions, N-Glycosylation potential sites phosphorylation sites, and etc. [Result] Bioinformatics results showed that zmERL1 gene was 2 169 bp, which encoded a protein consisting of 722 amino acids, 11 N-glycosylation potential sites and 42 kinase specific phosphorylation sites. According to CDD2.23 and TMHMM Server v. 2.0 software, there were leucine-rich repeats, a PKC domain and a transmembrane region in this protein. The theoretical pI and molecular weight of zmERL1 encoded protein was 6.20 and 79 184.8 using Compute PI/Mw tool. Furthermore, we constructed the plant expression vector pCambia3301-zmERECTA-LIKE1 by subcloning zmERL1 gene into pCambia3301 instead of GUS. [Conclusion] The results provide a theoretical basis for the application of zmERL1 gene in future study.     

Cloning and Bioinformatics Analysis of zmERECTA

[Objective] This study was conducted to clone zmERECTA gene according to Arabidopsis ERECTA sequence and predict its characteristics by bioinformatics. [Method] The c DNA of zmERECTA gene was isolated from B73 using RT-PCR, and analyzed by bioinformatics methods. [Result] zmERECTA gene was 2 985 bp in size, which encoded a protein consisting of 944 amino acids, containing leucine-rich repeats, a PKC domain, two transmembrane regions, 14 N-glycosylation potential sites and41 kinase specific phosphorylation sites. The theoretical p I and molecular weight of zmERECTA protein was 6.01 and 10 8495.5respectively. [Conclusion] Cloning and bioinformatics of zmERECTA gene laid a foundation for further research.     

菊科植物青蒿细胞色素P450基因家族分析

菊科植物青蒿由于体内含有青蒿素-目前世界公认的抗疟疾首选药物,而倍受科学家的关注.本研究从NCBI中下载到青蒿P450全部全长序列,经过一致性鉴定,共获得41个P450单加氧酶基因.根据P450标准命名规则,这41个基因分布在3个基因簇的11个家族中.与水稻、拟南芥P450比对发现,拟南芥中所特有的CYP82、CYP83和CYP716中有3个家族在青蒿中出现,而水稻特有的CYP92家族在双子叶植物青蒿中也存在.对青蒿P450蛋白的理化性质和结构特性进行了分析,次级结构分析表明,青蒿P450蛋白二级结构极其相似,其高级结构以α-螺旋为主.     

大肠杆菌Top10Na~+/H~+反向运输体A基因的克隆及生物信息学分析

根据细菌中存在的Na+/H+反向运输体(Na+/H+antiporterA,nhaA)的基因序列,采用PCR扩增的方法从大肠杆菌(Escherichia coli)Top10中克隆到了nhaA基因(Acession Numeber:EU368045)。nhaA开放阅读框为1 167 bp,编码含有388个氨基酸残基,分子量为41.3 kDa的蛋白,预测等电点为9.23。nhaA含有25个碱性氨基酸,19个酸性氨基酸,211个疏水氨基酸及63个极性氨基酸。二级结构预测表明,该蛋白含约50%的α-螺旋、18%的延伸链、7%的β-转角和25%的不规则卷曲。亲疏水性分析显示,nhaA是疏水性蛋白。跨膜结构进行分析显示该蛋白含有11个跨膜区域。序列分析表明,大肠杆菌Top10 nhaA基因与大肠杆菌DH5α、大肠杆菌HS、大肠杆菌SECEC SMS-3-5和大肠杆菌CFT073的nhaA基因同源性分别为100%、98%、95%和92%。大肠杆菌Top10 nhaA基因的克隆及生物信息学分析为今后对nhaA的进一步深入研究奠定了基础。     

来源于Chaetomium cupreum的几丁质酶chi58基因克隆及特性分析

以角毛壳菌cDNA文库中获得的几丁质酶基因片段(GenBank Accn:DV546055)为基础,用反向PCR技术克隆出该基因的全长cDNA序列,命名为chi58。其开放阅读框(ORF)1602bp,编码533个氨基酸组成的多肽,蛋白分子量为58kD,理论等电点为4.47。序列分析表明,该基因由2个内含子和3个外显子组成。经BlastP分析,chi58基因的氨基酸序列的保守性不高,与其相似性最高的是球毛壳菌(Chaetomium globosum XM001230073),相似性为75%。表明该基因是一条新发现的几丁质酶家族基因。该序列已收录于GenBank,登录号为EF026977,DQ886936。     

植物功能基因组学研究进展

对植物功能基因组学的研究方法进行了论述,包括微阵列或DNA芯片、EST技术、SAGE技术、蛋白质组学技术、反向遗传技术及生物信息学技术等,对植物功能基因组学研究中可能遇到的问题进行了分析。     

斑马鱼CDKAL1基因的生物信息学分析

[目的]深入了解斑马鱼CDKAL1基因的结构特点。[方法]运用生物信息学方法对斑马鱼CDKAL1基因的基因序列、编码蛋白的理化性质、结构及功能进行分析。[结果]分析结果显示,此基因一部分存在于细胞质,并存在一个跨膜结构域,没有信号肽。该基因编码蛋白质的变异不大;含有3个功能结构域,均为Erk D-domain,分别位于L189L、384、V315;在Y292位置有一磷酸化位点;有UPF0004超家族、Radical SAM超家族和MiaB结构域3个保守结构域;在脑、肌肉、肾脏中表达。推测该基因表达的蛋白质可能是酶、异构酶或者中间代谢产物,与胰岛素受体的作用有关。[结论]该研究为今后进一步研究人类Ⅱ型糖尿病提供了科学依据。     

光核桃AmSO基因初克隆及生物信息学分析

为了初步探索光核桃（Amygdalus mira）亚硫酸盐氧化酶（Sulfite oxidase，SO）的蛋白结构与功能，以1 a生光核桃叶片cDNA为模板，采用分子克隆技术获得光核桃AmSO基因全长为1 182 bp的开放阅读框（ORF），共编码393个氨基酸，相对分子质量是43.45 ku。生物信息学分析结果显示，AmSO蛋白是一种能在细胞核内发挥生物学作用的稳定碱性亲水蛋白，二级结构由无规则卷曲、α-螺旋和延伸链构成。蛋白结构域的预测及氨基酸序列同源性比对发现，编码氨基酸序列的N端具有氧化钼结构域，常存在于氧化还原酶中，可以与钼辅因子结合；在C端具有钼钴（Mo-co）二聚体结构域，该结构域参与二聚体的结合，并且能够参与硫、氮和碳循环中的氧化还原反应，二者在进化过程中高度保守。系统进化树分析表明AmSO与碧桃PpSO亲缘性最近，进化相对保守。对光核桃AmSO蛋白进行生物信息学预测，有助于进一步系统研究光核桃 AmSO基因在生物学上的功能，为进一步了解其对非生物胁迫的响应机制奠定基础。     

生物信息学以及植物新基因的发现研究

新基因的发现对植物生命科学的研究及发展起着不可估量的作用,可以增强植物抗逆性、提高作物产量、改善经济植物品质等.然而,在发现植物新基因的方法中,生物信息学始终扮演着重要的角色.     

人鼠间的MicroRNA前体预测

MicroRNA是一类新的基因表达调控分子,在生物体的分化、发育以及癌症发生中都起着非常重要的作用。应用高灵敏度的预测方法从人鼠高度保守的基因组片段中识别出19条新的MicroRNA前体,它们具有在基因组中紧密成簇分布的特征。