基于高通量测序的数字基因表达谱技术研究进展

数字基因表达谱(digital gene expression profiling,DGE)是一种全面、快速地检测某一物种特定组织在特定状态下基因表达情况的高通量测序技术。通过对基因表达谱的生物信息学搜索、比较和分析,可从中获取基因转录、基因调控、信号转导通路、蛋白质功能等相关信息。该研究主要介绍了数字基因表达谱的原理以及在生物学和医学研究等方面的应用。     

沙田柚RNase-like基因的克隆及序列分析

以沙田柚自交和异交花柱为试材,采用高通量测序技术对其进行转录组测序。通过差异分析得到RNase-like贮藏蛋白的基因序列,并研究了其理化性质。结果表明:该基因全长1 048bp(GenBank登录号为KR363153),开放阅读框(ORF)全长为693bp,共编码230个氨基酸,编码的蛋白质的分子量为25.82kDa,理论等电点为5.30,含有核苷酸结合的保守区域,属于RNase-T2超家族成员。该蛋白为疏水性蛋白,可能的磷酸化位点共有15个。氨基酸序列同源性分析表明,该基因编码的氨基酸与甜橙和克莱门柚的同源性均为99%。系统进化树显示沙田柚RNase-like贮藏蛋白基因与甜橙,克莱门柚的亲缘关系较近,属于同一进化分支。     

沙田柚F-box蛋白基因的克隆及序列分析

采用生物信息学方法,对沙田柚[Citrus maxima(Burm.)Merr.cv.Shatian Yu.]F-box蛋白基因编码的蛋白质从序列特征、理化性质、跨膜结构域、高级结构及功能域等方面进行了预测和分析。结果表明,该基因全长为1 427 bp(Gen Bank登录号为KR363148),开放阅读框(ORF)全长为1 101 bp,共编码366个氨基酸,编码蛋白质的分子质量43.09 ku,理论等电点5.15。沙田柚F-box蛋白基因编码蛋白含有一个植物F-box蛋白家族的保守结构域,为亲水性非分泌不稳定蛋白,不跨膜运动,共有30个可能的磷酸化位点。氨基酸序列分析表明,其编码的氨基酸与甜橙(Citrus sinensis,KDO71185)和克莱门柚(Citrus clementina,XP_006425495)F-box蛋白的同源性分别为99%、98%。系统进化树表明,沙田柚F-box蛋白基因与与甜橙(Citrus sinensis,KDO71185)和克莱门柚(Citrus clementina,XP_006425495)亲缘关系很近,属于同一进化分支。     

沙田柚热激蛋白HSP90基因的鉴定分析

为探明沙田柚自交不亲和分子机理,以沙田柚(Citrus grandis var.Shatianyu Hort)自交和异交花柱为材料,对其进行转录组测序;通过差异分析获得相关基因,并研究其理化性质。结果表明:获得的Hsp90基因全长2 602bp(GenBank登录号:KU517851),开放阅读框(ORF)全长为2 100bp,编码699个氨基酸,编码的蛋白质分子量为80.55KDa,理论等电点为5.01,含有1个与HSP90超家族(HSP90superfamily)相同的保守结构域。沙田柚Hsp90蛋白氨基酸的同源性与甜橙(XM_006490568)、克莱门柚(XM_006421973)亲缘关系较近,同源性高达99%,属同一进化分支。     

产GABA发酵乳杆菌的筛选、发酵条件优化 及其谷氨酸脱羧酶基因的克隆

从酸菜汁中分离到一株具有谷氨酸脱羧酶活力的乳酸菌YS2,经过16S rDNA 序列分析鉴定为发酵乳 杆菌(Lactobacillus fermentum）。YS2 在含1% L-谷氨酸钠的MRS 培养基中,GABA 的产量达到4.37 g/L。对YS2 产 GABA 的碳源、氮源、初始pH 进行了初步优化,确定最佳条件为院以蔗糖为主要碳源,以蛋白胨和牛肉膏为氮源,初 始pH 6.0,在此条件下,GABA 产量达到5.68 g/L。通过PCR 顺利地扩增出了YS2 菌株的谷氨酸脱羧酶gadB 基因,将 PCR 产物与表达载体pEASY-E1 连接。测序结果表明,YS2 的谷氨酸脱羧酶与Lactobacillus fermentum F-6 的谷氨酸 脱羧酶序列一致性达到99%。重组酶与组氨酸标签融合表达,经镍柱亲和层析纯化出融合蛋白,电泳显示出56 kDa 的目的条带,纯化的重组酶表现出了酶活性(1.06 U/mg）。