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。     

猪SOCS1基因的克隆、生物信息分析及热应激条件下的表达

本试验克隆了土杂猪SOCS1基因cDNA序列,发现SOCS1基因cDNA编码220个氨基酸的前体蛋白。该蛋白相对分子质量24 370,等电点(PI)10.98,与GenBank中登录的普通猪、人、牛、羊和小鼠SOCS1序列同源性分别为99.9%、97.1%、96.1%、94.3%和93.7%。具有1个中央SH2域(Scr-homology 2)、1个长度可变的N端结构域和1个位于C端包含40个氨基酸残基的保守序列(SOCS盒)。荧光定量PCR结果显示,脾脏、小肠和胸腺中SOCS1mRNA的表达在热应激条件下显著上调(P≤0.05),且呈时间依赖性。但在肠系膜淋巴结中,热应激第3、6、9天显著下调(P≤0.05)。结果表明,SOCS1表达量在热应激条件下的土杂猪发生明显改变,并呈组织和时间依赖性。     

角毛壳菌降解粗纤维基因的筛选

以角毛壳菌菌丝体为材料,构建cDNA文库并进行了部分表达序列标签(ESTs)的分析。文库的滴度为1.02×106pfu/mL,重组率为95.3%,插入片段平均长度大于1.2kb。在cDNA文库中随机选择克隆从5′端测序得到1219个高质量ESTs,拼接为804条独立基因。其中460条(57.2%)与NCBI中非冗余蛋白质库(NR)已知基因有不同程度同源性的代表已知功能基因,344(42.8%)条独立基因与NR库中基因没有显著同源性的代表未知功能新基因。从已知基因中鉴定出了降解粗纤维的基因:β-1,4-内切葡聚糖酶基因、β-葡萄糖苷酶基因、β-内切木聚糖酶基因、木糖苷酶基因、漆酶基因。     

辣椒全基因组WRKY转录因子的分析

基于已公布的辣椒全基因组数据,利用生物信息学方法对辣椒WRKY转录因子家族进行全面鉴定和系统命名,并在此基础上对基因分类、染色体定位、系统进化关系和结构域序列保守性进行了研究。结果表明:辣椒CaWRKY家族包含71个基因,根据WRKY结构域的数量及锌指结构的特征可将其分为GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ等3大类,GroupⅡ又可分为Ⅱ(a)、Ⅱ(b)、Ⅱ(c)、Ⅱ(d)和Ⅱ(e)等5个亚类。辣椒12条染色体上均有WRKY转录因子分布,其中第1号染色体上分布最多,共有10个,第4号染色体上分布最少,仅有2个。辣椒每类/亚类WRKY几乎含有相同的保守基序。辣椒WRKY编码的蛋白在132~869个氨基酸范围内,平均氨基酸数量为373个。     

应用于无标记质谱定量分析的生物信息学软件研究进展

在过去的10年间,伴随着蛋白质组学定量质谱实验技术的发展,产生了大量相应的数据处理手段。本文阐述了定量质谱的主要实验手段及其原理,介绍了不同无标记质谱数据分析软件的特点及其用途,并列举已有的常用定量质谱数据分析软件类型。本综述对研究人员更好地寻找适合实验目的的计算机软件以及编写新型数据分析软件具有一定的参考价值。     

小麦TaCYP78A5基因的克隆及生物信息学分析

细胞色素P450(Cytochromes P450)蛋白家族含有硫羟基和血红素结构域,参与多种生物合成,CYP78A家族成员对籽粒大小形成有重要的功能。利用同源克隆的方法,分别从小麦大粒品系‘P271’和小粒材料‘中国春’中扩增到位于2AS、2BS、2DS上的TaCYP78A5-2A、TaCYP78A5-2B和TaCYP78A5-2D基因,编码534、544、549个氨基酸。通过分析发现在‘P271’和‘中国春’克隆到的TaCYP78A5序列一致,说明TaCYP78A5基因在这2个粒型的小麦中是保守的。CYP78A家族在水稻和拟南芥中具有非自主性细胞表达模式,结合对CYP78A家族的生物进化关系研究发现,CYP78A家族的各个基因在单子叶植物中是保守的。‘P271’和‘中国春’籽粒大小的差异,可能是TaCYP78A5基因在‘P271’中的基因表达量高于‘中国春’,引起种子发育过程中内表皮细胞的增殖,从而促进种子表皮增大,使得‘P271’种子大小和质量增加。     

猪APOC3蛋白的生物信息学分析

APOC3在动物机体脂蛋白的代谢中发挥着关键的作用,本研究利用生物信息学相关软件对猪APOC3蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、翻译后修饰位点、二级和三级结构进行初步的分析.结果表明：猪APOC3蛋白由96个氨基酸组成,分子量为10.7 kDa,等电点为4.76,为一种分子量较小的亲水性稳定蛋白;该蛋白的N末端存在信号肽,剪切位点位于第23与24位氨基酸之间,但不存在跨膜结构域;APOC3蛋白含有4个O-糖基化和10个磷酸化修饰位点;α螺旋和无规则卷曲是构成其二级结构和三级结构主要的元件;系统进化分析显示,猪与牛和山羊的亲缘关系最近.该研究结果为进一步研究该蛋白的生物学功能奠定了基础.     

牛MSTN基因克隆及编码区E1-224-A〉C定点突变前后生物信息学对比分析

牛肌肉生长抑制素（Myostatin,MSTN）主要是骨骼肌生长发育的负调节因子,能够限制肌纤维的增粗增大,其前两个外显子共同编码N-端前肽,第三外显子编码C-端多肽。突变其前肽编码序列会阻止牛MSTN基因表达蛋白与相应受体的结合,导致MSTN功能失活,促进肌肉增值,但具体突变位点仍未确定。本研究设计特定的引物对牛MSTN基因编码区进行PCR扩增并进行了克隆及测序,并假定牛MSTN基因编码序列发生E1-224-A〉C点突变,通过生物信息学的方法,对牛MSTN基因突变前后编码产物的理化性质、结构与功能进行了对比分析,为MSTN基因结构与功能的研究奠定了基础。     

羊IL-1Ra基因全长cDNA克隆及生物信息学分析

试验旨在对羊白介素1受体颉颃因子（interleukin-1 receptor antagonist，IL-1Ra）基因进行全长cDNA克隆及生物学分析。根据布鲁氏菌感染羊白细胞层SSH cDNA文库中的IL-1Ra基因序列信息及已知核苷酸序列（GenBank登录号：KC425613.1）设计引物，利用RT-PCR结合RACE方法扩增并克隆IL-1Ra基因，对其进行序列及相关分子特性分析。结果表明，羊IL-1Ra基因全长为1 228 bp，可编码174个氨基酸，含有1个完整的IL-1保守结构域和1个IL-1Ra结构域（PHA02651结构域）。IL-1Ra分子质量为19 765.8 u，等电点（pI）为5.72，其分子式为C₈₈₅H₁₃₈₅N₂₃₅O₂₅₆S₁₁，且含有信号肽。二级结构分析显示，IL-1Ra分子存在较多的β折叠及受体结合位点，与三级结构预测结果一致，且与人/鼠IL-1Ra分子的空间结构相似度极高，达到90%以上。羊IL-1Ra有IL-1特有的三叶草结构，其酶结合结构域位于TYR⁴⁷至GLU⁶⁶之间。将羊IL-1Ra与牛、虎鲸、宽吻海豚、猪、家犬、人、鼠等14个物种进行蛋白质同源性比对，发现在各物种间存在5个高度同源的半胱氨酸位点。系统进化树分析发现，羊IL-1Ra基因全长cDNA所编码的氨基酸序列同山羊、牛单独形成一个分支。本研究结果为今后深入研究IL-1Ra基因的生物学功能奠定了基础。     

黄羽鹌鹑EST-SSR标记的开发与应用

本研究旨在加速分子标记在鹌鹑遗传育种等方面的应用,利用生物信息学方法开发黄羽鹌鹑的新EST-SSR标记。结果表明:在黄羽鹌鹑中成功开发出了6个EST-SSR标记,这些标记在75只黄羽鹌鹑群体中检测到的观测等位基因数2-6个;EST-SSR标记在黄羽鹌鹑的平均多态信息含量和平均杂合度分别为0.5451和0.6134。在6个EST-SSR标记中P1、P2、P5为高度多态标记,P3、P4、P6为中度多态标记。新开发的6个EST-SSR标记可以用于黄羽鹌鹑的遗传多样性分析。