黄瓜硝酸还原酶基因(CsNR)序列分析及正反义表达载体的构建

为进一步研究CsNR的作用机制,从黄瓜幼叶中克隆获得硝酸还原酶基因编码区序列(CDS)全长和片段(CsNR;EC1.6.6.1),并运用生物学软件对该基因进行序列分析。其中CDS全长2 748 bp,编码915个氨基酸;CDS片段360 bp。CDS全长和p ROKⅡ经Kpn I单酶切和连接,构建了CsNR正义表达载体;CDS片段和p ROKⅡ经Kpn I和Sac I双酶切,构建了CsNR反义表达载体。通过与其他高等植物NR蛋白进行同源性比对分析,结果发现,CsNR基因的氨基酸序列与甜瓜、烟草、拟南芥、油菜NR基因编码的氨基酸序列高度同源,其中与甜瓜NR蛋白之间同源性最高,为98.25%。     

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。     

药用植物金银花Dof基因家族的筛选及表达分析

Dof(DNA-binding one zinc finger)蛋白是一类植物所特有的转录因子,N-末端具有高度保守的C₂-C₂单锌指结构域,C-末端的转录调控区的氨基酸具有高度多样性,其在植物光合、细胞周期及逆境响应等过程中发挥着重要的作用。本研究基于金银花测序数据,利用生物信息学的方法筛选了候选的LjDof基因,并对其理化性质、亚细胞定位、同源序列比对、保守基序、系统进化发育和表达模式进行了深入分析。结果表明,金银花Dof转录因子家族包含11个基因,编码的氨基酸的个数为157~492,理论等电点为5.45~9.48,均为不稳定亲水性蛋白。亚细胞定位显示,LjDof基因都在细胞核中有定位,个别在其他部位也有定位。同源比对和Motif分析发现,11个LjDof基因都含有完整的C₂-C₂单锌指结构。系统进化发育分析表明,金银花Dof蛋白分为五个亚类。实时荧光定量PCR及表达模式分析表明,LjDof基因在金银花低温胁迫不同时间下有着不同的表达规律。本研究结果为进一步研究金银花Dof基因在逆境胁迫下的功能提供了理论基础。     

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.     

柑橘TCP家族生物信息学及表达谱分析

【目的】分析柑橘TCP蛋白家族成员的序列特征和系统进化关系,探究TCP家族成员在柑橘果实发育中的功能。【方法】通过生物信息学方法分析柑橘基因组中TCP家族成员的结构、染色体位置和系统进化关系。以‘兴锦101’(WT)及其晚熟芽变(MT)为试材,利用TA方法克隆柑橘TCP家族2个成员Cs TCP1和Cs TCP3,通过q RT-PCR测定TCP家族成员在‘兴锦101’及其晚熟芽变果实不同发育时期的相对表达量。【结果】克隆的2个基因Cs TCP1和Cs TCP3与原序列比对结果相似性达到100%;柑橘全基因组共编码20个TCP转录因子成员,分布在7条染色体上,都含有非典型的BHLH结构域,系统进化关系结果将Cs TCPs分为2个亚家族:Class I和Class II;多数基因结构简单,没有内含子;同时,定量结果表明Cs TCP基因在不同组织中的相对表达量存在差异,且被聚为2类;此外,在‘兴锦101’及其晚熟芽变果实不同发育时期中同样差异表达,多数基因相对表达量在花后215 d达到峰值,且在该时期2者间差异较显著。【结论】获得20个柑橘TCP家族成员基因,表达量分析显示TCP家族成员基因可能在柑橘的生长发育过程中起到重要的作用,为今后柑橘育种工作奠定了一定的理论基础。     

玉米粒重一致性QTL整合图谱的构建及元分析

为进一步研究候选基因发掘、克隆以及基因组结构,在生物信息学基础上,利用公共网络资源上已发表的149个玉米粒重相关QTL位点信息,初步探讨了玉米粒重"一致性"QTL发掘。结果表明:构建出一个包含了80个玉米粒重QTL位点的整合图谱,并在第7染色体上确定出一个"一致性"QTL,由标记bcd349和gpm760a界定,置信区间为463.29~505.50,间距42.21cM。     

网络学习在生物信息学教学改革中的重要性探析

网络学习是指利用互联网技术进行学习的一种模式。这种方式可以充分发挥学生的自主学习能力,提高知识水平和实践技能。在生物信息学教学过程中,将网络学习与传统课堂教学相结合的学习方式,可大大调动学生的学习积极性,从而提高生物信息学的教学效果。本文从生物信息学网络教学的内容选择、与课堂教学的结合以及教学效果的评估等方面,对网络学习在生物信息学教学改革中的重要性进行了探究,旨在为生物信息学的教学改革提供参考。     

奶山羊CIDEa基因的克隆、序列分析与组织表达

为获得奶山羊CIDEa基因序列并检测其在乳腺组织中的表达,采用RT-PCR技术从奶山羊乳腺组织扩增CIDEa基因序列,利用生物信息学软件对其进行预测分析,并采用荧光定量PCR检测CIDEa在干奶期和不同泌乳时期乳腺组织中的表达。结果表明:通过克隆测序得到奶山羊CIDEa基因CDS区660 bp,编码219个氨基酸,与GenBank公布的绵羊、牛、人和猪的核苷酸序列同源性分别为99%、96%、85%、85%。奶山羊CIDEa蛋白属于碱性、不稳定亲水蛋白,不存在跨膜结构和信号肽;蛋白主要定位在细胞质、线粒体和细胞核。CIDEa蛋白结构主要由α螺旋、β折叠和不规则卷曲组成。奶山羊CIDEa在泌乳前期、盛期和中期乳腺组织中表达量均显著高于干奶期(P<0.05)。说明CIDEa可能参与奶山羊乳腺的泌乳过程,为进一步研究其在奶山羊乳腺组织中的功能及对乳品质的调控作用奠定基础。