割手密铜锌超氧化物歧化酶基因(SsSOD-1a)的克隆与分析

本文以高粱超氧化物歧化酶基因(NCBI登录号为XM 002445626.1)c DNA序列为探针,对甘蔗EST数据库进行同源检索、筛选和拼接,通过分子克隆和序列分析验证,获得了1个割手密铜锌超氧化物歧化酶基因全长c DNA序列(Ss SOD-1a,Gene Bank登录号为KJ002571)。序列全长703 bp,由624 bp的开放读码框,36 bp的5’非翻译区和43 bp的3’非翻译区组成,编码207个氨基酸。氨基酸保守结构域分析表明,该蛋白序列具有铜锌超氧化物歧化酶保守结构域,属于SOD家族。氨基酸同源性分析发现,割手密Ss SOD-1a蛋白序列与鹰嘴豆、高粱、玉米等物种同源关系较近。     

鸭梨过氧化物酶基因全长克隆与序列分析

采用RT-PCR和RACE方法,从鸭梨(Pyrus bretschneideri Rehd)果实中获得过氧化物酶(Peroxidase)基因POD的cDNA全长,命名为PbPOD,并将该基因在GenBank上登录,登录号为JQ325052。基因序列分析表明,该基因的cDNA全长为1 487 bp,包含72 bp的5'非翻译区、404 bp的3'非翻译区和长度为1 011 bp且编码336个氨基酸的编码区(CDS)。氨基酸序列分析表明,该基因编码的蛋白具有POD家族保守存在的所有功能活性位点,且与甜瓜、拟南芥、烟草等植物POD相似性达92%以上。     

毛尖紫萼藓GpAPX的克隆和信息学分析及其在植株干旱与复水下的表达分析

以毛尖紫萼藓(Grimmia pilifera)为试材,采用RACE技术克隆获得1个抗坏血酸过氧化物酶基因(APX)的cDNA序列,命名为GpAPX(GenBank登录号:GU989311)。该基因全长1 115 bp,编码区为771 bp,编码256个氨基酸,5’非翻译区为116 bp,3’非翻译区为228 bp。序列分析表明:该基因属于过氧化物酶基因家族,与其他植物抗坏血酸过氧化物酶的同源性为70.2%～89.7%。实时定量PCR检测结果显示,GpAPX在干旱及复水条件下均能表达,表明GpAPX蛋白可能与抗旱性相关,在毛尖紫萼藓响应干旱胁迫过程中发挥作用。     

双齿围沙蚕CYP4基因的克隆及序列分析

根据已知的绿沙蚕Nereisvirens细胞色素氧化酶CYP342A1保守区设计引物,采用RACE技术首次从双齿围沙蚕Perinereisaibuhitensis体壁肌肉中克隆出细胞色素氧化酶CYP4基因全长序列。分析结果表明,该序列全长为1857bp,5’端非翻译区为186bp,3’端非翻译区为225bp,阅读框为1446bp,编码为481个氨基酸。第422～431氨基酸序列符合P450所具有的结构保守共有序列FxxGxxxCxG,第319～322氨基酸序列为K螺旋特征基序ExxR区,第282～294氨基酸序列含有CYP4家族特征序列EVDTFMFEGHDTr。经Blast与GenBank中已知物种的氨基酸序列进行同源性比对,CYP4与多毛类绿沙蚕Nereisvirens CYP4BB1、CYP342A1（AY453408）氨基酸同源性为73％、36％,与多毛类小头虫CapiteUacapitataCYP4ATI（AY574044）同源性为39％。据此推断,双齿围沙蚕CYP4基因属于CYP4B亚家族。     

缢蛏铁蛋白基因的分子特性及其表达分析

从缢蛏(Sinonovacula constricta)cDNA文库中筛选出一条铁蛋白同源序列,直接扩增质粒获得全长cDNA序列,共1 106 bp,包括128 bp的5’非翻译区和309 bp的3’非翻译区,以及669 bp的开放阅读框。阅读框共编码222个氨基酸,N端含有17个氨基酸的信号肽序列,推算的分子量约为25.47 ku,理论等电点为5.48。氨基酸序列分析结果表明,该基因含有保守的铁氧化酶活性中心的7个氨基酸残基,但是不具有糖基化位点(NQS)和5’非编码区铁蛋白的铁反应元件(iron response element,IRE),属于H型铁蛋白基因,该基因被命名为ScFERs。系统进化显示,基本上同一个物种的不同亚型铁蛋白首先聚在一起,然后和其他物种的铁蛋白聚在一起。缢蛏ScFERs首先与日本花棘石鳖(Liolophura japonica)LjFERs聚在一起,然后与缢蛏另一种ScFER以及文蛤(Meretrix meretrix)MmFERs聚在一起。荧光定量PCR检测结果显示ScFERs基因在肝胰腺中高度表达,肝胰腺与其它组织间的表达量存在着极显著差异。经鳗弧菌(Vibrioanguillarum)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)诱导后,ScFERs基因表达水平呈显著上调。为进一步研究缢蛏铁蛋白基因的结构和功能奠定了基础。     

斑鳜胃蛋白酶原C及其5'侧翼区的克隆及序列特征分析

采用RT—PCR和RACE等技术克隆了斑鳜（Sinipercascherzeri）胃蛋白酶原C（pepsinogenC,PGC）的cDNA全长和部分DNA序列,结果表明：PGCcDNA序列全长1505bp,5’端非翻译区37bp,3’端非翻译区304bp,开放阅读框架（ORF）1164bp,共编码含有387个氨基酸的蛋白质,包括由16个氨基酸组成的信号肽、39个氨基酸的激活肽和332个氨基酸的成熟肽。斑鳜PGC氨基酸序列与斜带石斑鱼、伯氏豚虾虎鱼、狼鲈、美洲红点鲑4种鱼的相似度分别为92．0％、91．5％、90．2％、89．1％,与非洲爪蟾、鸡、人、兔、褐家鼠的序列相似度分别为76．8％、72．8％、72．5％、69．9％、67．3％,表明PGC基因在长期的进化中较为保守。PGC基因由9个外显子和8个内含子组成,内含子剪切位点符合GT—AG规则,在第7含子中发现（GACA）6、（CA）6类型的微卫星序列,第8内含子中发现（TG）,类型的微卫星序列。采用锚定PCR方法获得了PGC5’侧翼区长1924bp的序列,启动子区域位于-40～＋10bp,包含TATA盒以及GATA-1、CdxA、Hand1／E47、AP-1、Nkx-2、S8、FOX J2等转录因子的结合位点。结果为进一步研究该基因的表达、功能及其转录调控特征奠定了分子基础。     

甘蔗MAP激酶基因SoMAPK4克隆与生物信息学分析

[目的]克隆甘蔗MAP激酶家族新基因的全长序列,为了解甘蔗抗逆胁迫机制提供依据.[方法]以新台糖22为材料,提取甘蔗幼叶总RNA并反转录为cDNA;利用已知物种MAP激酶基因核苷酸序列保守区设计引物,采用5′和3′端RACE技术克隆新基因全长,并进行生物信息学分析.[结果]克隆获得的甘蔗新基因与玉米ZmMAPK4同源性很高,达92.6%,将该基因命名为SoMAPK4(登录号JQ062930),基因全长1499 bp,其中开放阅读框(ORF)为1128 bp,5′非翻译区(UTR)为218 bp,3′非翻译区(UTR)为213 bp.生物信息学分析结果表明,SoMAPK4基因编码一个含376个氨基酸的蛋白质,分子量约43.5 kDa,等电点为5.51,含有11个保守的蛋白激酶亚区和MAP激酶的磷酸化位点TEY基序.[结论]克隆获得甘蔗MAP激酶新基因SoMAPK4,该基因可能参与多种胁迫反应的信号传递,是研究甘蔗非生物胁迫和生物胁迫过程中信号传递的一个关键因素.     

斑鳜胃蛋白酶原C及其5'侧翼区的克隆及序列特征分析

采用RT-PCR和RACE等技术克隆了斑鳜(Siniperca scherzeri)胃蛋白酶原C(pepsinogen C,PGC)的cDNA全长和部分DNA序列,结果表明:PGC cDNA序列全长1 505 bp,5'端非翻译区37 bp,3'端非翻译区304 bp,开放阅读框架(ORF)1 164 bp,共编码含有387个氨基酸的蛋白质,包括由16个氨基酸组成的信号肽、39个氨基酸的激活肽和332个氨基酸的成熟肽.斑鳜PGC氨基酸序列与斜带石斑鱼、伯氏豚虾虎鱼、狼鲈、美洲红点鲑4种鱼的相似度分别为92.0%、91.5%、90.2%、89.1%,与非洲爪蟾、鸡、人、兔、褐家鼠的序列相似度分别为76.8%、72.8%、72.5%、69.9%、67.3%,表明PGC基因在长期的进化中较为保守.PGC基因由9个外显子和8个内含子组成,内含子剪切位点符合GT-AG规则,在第7含子中发现(GACA)6、(CA)6类型的微卫星序列,第8内含子中发现(TG)5类型的微卫星序列.采用锚定PCR方法获得了PGC 5'侧翼区长1 924 bp的序列,启动子区域位于-40～+10 bp,包含TATA盒以及GATA-1、CdxA、Hand1/E47、AP-1、Nkx-2、S8、FOX J2等转录因子的结合位点.结果为进一步研究该基因的表达、功能及其转录调控特征奠定了分子基础.     

鹅Apo A1,CD36和DGAT2基因的cDNA克隆与序列分析

利用RACE技术,克隆获得了鹅Apolipoprotein A-1(Apo A1),Fatty acid translocase(CD36)和Diacylglycerol O-acyltransferase 2(DGAT2)基因的c DNA序列,包括全长的编码区序列(coding sequence,CDS)。结果表明,获得的鹅Apo A1基因的c DNA序列长度为1 106 bp(Gen Bank accession:KF460562),包括135 bp的5’UTR(untranslated region,UTR)序列,795 bp编码区和176 bp的3’UTR序列,编码265个氨基酸。获得的鹅CD36基因的c DNA序列长度为2 262 bp(Gen Bank accession:KF460563),包括196 bp的5’UTR序列,1 416bp编码区和650 bp的3’UTR序列,编码472个氨基酸。获得的鹅DGAT2基因的c DNA序列长度为1 341 bp(Gen Bank accession:KF460564),包括93 bp的5’UTR序列,1 077 bp编码区和171 bp的3’UTR序列,编码359个氨基酸。同源性分析结果表明,鹅这3个基因c DNA与鸭的同源性最高,达到90%以上,与人等哺乳动物的同源性均较低。     

奥利亚罗非鱼卵巢芳香化酶基因的克隆、序列分析和结构预测

采用RT-PCR和RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)法分离出奥利亚罗非鱼卵巢芳香化酶(P450aromA)的全序列,得到1784 bp的全长cDNA,包括38 bp 5'非翻译区,1566 bp阅读框以及含Poly(A)信号(AATAAA)的167 bp 3'非翻译区[不包括Poly(A)].阅读框共编码521个氨基酸,计算的蛋白质分子量为59 ku.同源性分析显示,奥利亚罗非鱼P450aromA的氨基酸序列与其它鱼性腺P450arom具有70%以上的同源性,与其它鱼脑P450arom为60%左右同源,但芳香化酶高保守区包括I-螺旋区,芳香化酶特异保守区II和血红素结合区III和其它鱼芳香化酶的同源性分别高达83%～96%, 78%～86% 和 85～100%.系统发育分析表明奥利亚罗非鱼P450aromA与鱼类性腺P450arom属于同一分支的.生物信息学分析显示:奥利亚罗非鱼P450A基因编码的蛋白无信号肽,无跨膜区域,为非分泌蛋白,同时含有多个酪蛋白激酶II磷酸化位点, N-糖激化位点,N-肉豆蔻酰化位点,蛋白激酶C磷酸化位点.     

奥利亚罗非鱼卵巢芳香化酶基因的克隆、序列分析和结构预测

采用RT-PCR和RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)法分离出奥利亚罗非鱼卵巢芳香化酶(P450aromA)的全序列,得到1784 bp的全长cDNA,包括38 bp 5'非翻译区,1566 bp阅读框以及含Poly(A)信号(AATAAA)的167 bp 3'非翻译区[不包括Poly(A)].阅读框共编码521个氨基酸,计算的蛋白质分子量为59 ku.同源性分析显示,奥利亚罗非鱼P450aromA的氨基酸序列与其它鱼性腺P450arom具有70%以上的同源性,与其它鱼脑P450arom为60%左右同源,但芳香化酶高保守区包括I-螺旋区,芳香化酶特异保守区II和血红素结合区III和其它鱼芳香化酶的同源性分别高达83%～96%, 78%～86% 和 85～100%.系统发育分析表明奥利亚罗非鱼P450aromA与鱼类性腺P450arom属于同一分支的.生物信息学分析显示:奥利亚罗非鱼P450A基因编码的蛋白无信号肽,无跨膜区域,为非分泌蛋白,同时含有多个酪蛋白激酶II磷酸化位点, N-糖激化位点,N-肉豆蔻酰化位点,蛋白激酶C磷酸化位点.     

一个新的枳NAC基因cDNA全长的克隆及其亚细胞定位分析

以拟南芥的NAC1 cDNA序列作为模板,对柑橘EST数据库进行同源检索筛选,利用生物信息学方法克隆了柑橘NAC1基因的cDNA序列。以枳(Poncirus trifoliata)花的cDNA为模板,根据以上cDNA序列设计特异性引物,利用5'RACE和3'RACE技术,分别获得了NAC1基因的5'和3'末端,序列拼接后获得枳的NAC1 cDNA全长,命名为Pt-NAC1。Pt-NAC1全长为1351 bp,含有1个1047 bp完整的开放读码框(ORF),5'末端起始密码子ATG起始于25 bp,3'末端非翻译区为280 bp。该cDNA推导编码348个氨基酸,与苹果、拟南芥、杨树中相应序列的同源性分别为64.8%、57.0%、61.3%。生物信息学分析结果表明:Pt-NAC1 cDNA序列中有miRNA164的识别位点,还有高度保守的NAC结构域。构建Pt-NAC1亚细胞定位载体35S-GW-GFP-FJ619349,用基因枪转化洋葱表皮细胞,亚细胞定位结果表明:Pt-NAC1均定位于细胞膜中。     

奥利亚罗非鱼SOX9基因cDNA全长的克隆及分析

SOX9基因是重要的转录调控因子,与性别分化形成密切相关.以奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了奥利亚罗非鱼卵巢中SOX9基因cDNA的全长序列.序列全长1 582 bp,其中5'端非翻译区长71 bp,3'端非翻译区长75 bp,开放性阅读框长1 437 bp,编码478个氨基酸.其中第98位开始共81个氨基酸为HMG保守盒.将奥利亚罗非鱼SOX9基因与虹鳟等八种动物的氨基酸序列相比较发现,它们同源性达75%左右,表明SOX9基因在进化中较保守.     

奥利亚罗非鱼SOX9基因cDNA全长的克隆及分析

SOX9基因是重要的转录调控因子,与性别分化形成密切相关.以奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了奥利亚罗非鱼卵巢中SOX9基因cDNA的全长序列.序列全长1 582 bp,其中5'端非翻译区长71 bp,3'端非翻译区长75 bp,开放性阅读框长1 437 bp,编码478个氨基酸.其中第98位开始共81个氨基酸为HMG保守盒.将奥利亚罗非鱼SOX9基因与虹鳟等八种动物的氨基酸序列相比较发现,它们同源性达75%左右,表明SOX9基因在进化中较保守.     

黄颡鱼DMRT1基因cDNA全长克隆及其表达分析

利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)克隆了黄颡鱼DMRT1基因cDNA全长序列,并利用实时荧光定量RT-PCR技术对该基因在黄颡鱼成体不同组织及不同发育阶段的表达情况进行研究。结果表明,黄颡鱼DMRT1基因cDNA序列全长1 381bp,其中5′端非翻译区30bp,3′端非翻译区454bp[不包括poly(A)],开放阅读框885bp,编码295个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,黄颡鱼DMRT1基因与革胡子鲶同源性最高(为81%),与黑鲷、虹鳟、斑马鱼、青鳉的同源性分别为60%、59%、64%和52%,与小鼠、人的同源性较低,分别为42%和44%。实时荧光定量RT-PCR分析表明:DMRT1基因在黄颡鱼胚胎发育阶段及胚后发育的1～51d仔鱼均有表达,且在胚后发育的第31天表达量最高;在成体,只在雄性精巢中特异性表达,其他组织均无表达,且性腺发育阶段的Ⅳ期精巢表达量最高,表明该基因可能在黄颡鱼雄性性腺的形成或功能维持上具有重要作用。     

异育银鲫促甲状腺激素β亚基基因的克隆及序列分析

利用RT-PCR、RACE及克隆等方法获得了异育银鲫促甲状腺激素β亚基(TSHβ)基因全长cDNA序列。该cDNA全长926 bp,5’端非编码区68 bp;3’端非编码区372 bp;开放阅读框(ORF)486 bp,编码161个氨基酸。经序列分析显示,其编码的氨基酸序列与金鱼[Carassius auratus(goldfish)]、鲤(Cyprinus carpio)、鳙(Aristichthysnobilis)、斑马鱼(Danio rerio)、虹鳟(Salmo gaidnerii)、鲑(Salmo salar)、鳗鲡(Anguilla anguilla)具有较高的相似性,其相似性分别为91.3%、87.6%、83.2%、77%、58.6%、56.1%、43.55%,同源性较高,这说明TSHβ亚基在长期的进化中具有较高保守性。而且在比较中还发现:异育银鲫和其它7种鱼类相比在5’端多11个氨基酸序列,并且都含有定位保守的12个半胱氨酸残基和一个N糖基化位点。     

异育银鲫促甲状腺激素β亚基基因的克隆及序列分析

利用RT-PCR、RACE及克隆等方法获得了异育银鲫促甲状腺激素β亚基(TSHβ)基因全长cDNA序列。该cDNA全长926 bp,5’端非编码区68 bp;3’端非编码区372 bp;开放阅读框(ORF)486 bp,编码161个氨基酸。经序列分析显示,其编码的氨基酸序列与金鱼[Carassius auratus(goldfish)]、鲤(Cyprinus carpio)、鳙(Aristichthysnobilis)、斑马鱼(Danio rerio)、虹鳟(Salmo gaidnerii)、鲑(Salmo salar)、鳗鲡(Anguilla anguilla)具有较高的相似性,其相似性分别为91.3%、87.6%、83.2%、77%、58.6%、56.1%、43.55%,同源性较高,这说明TSHβ亚基在长期的进化中具有较高保守性。而且在比较中还发现:异育银鲫和其它7种鱼类相比在5’端多11个氨基酸序列,并且都含有定位保守的12个半胱氨酸残基和一个N糖基化位点。     

盐芥ThNHX1基因的3’RACE

以盐芥为材料，依据拟南芥AtNHX1基因的序列信息设计引物，扩增出盐芥中ThNHX1基因的部分序列，然后使用快速扩增cDNA3’末端（3’RACE）方法，从盐芥中克隆到ThNHX13’cDNA序列。该序列全长680bp，编码104个氨基酸，其编码序列、氨基酸序列与拟南芥AtNHX1基因的相应序列同源性分别为91％和91．5％，而盐芥ThNHX1基因3’端非翻译区序列与拟南芥相应序列的同源性为68．5％，明显低于编码区。     

奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼几种谷胱甘肽S-转移酶基因克隆与分析

通过RT-PCR法和RACE法,分别从奥利亚罗非鱼(Oreochromisco aureus)肝脏获得alpha、rho1、rho2型GST(GSTA、GSTR1、GSTR2)基因cDNA全序列,从尼罗罗非鱼(Oreochromis nilotica)肝脏获得GSTR1、GSTR2基因cDNA全序列。结果表明:奥利亚罗非鱼GSTA基因cDNA全序列为933bp,5′非翻译区(5′-UTR)为98bp,3′非翻译区(3′-UTR)为166bp,开放阅读框(ORF)为669bp,编码222个氨基酸。奥利亚、尼罗罗非鱼GSTR1基因ORF均为681bp、均编码226个氨基酸;奥利亚、尼罗罗非鱼GSTR2基因ORF均为693bp,均编码230个氨基酸。氨基酸序列同源性比较和系统进化分析均表明,罗非鱼GST基因与鱼类GST同源性较高,与哺乳类、鸟类、两栖类GST同源性较低。     

二色补血草海藻糖-6-磷酸磷酸酯酶基因的克隆及分析

以二色补血草叶片组织为材料构建了cDNA文库,文库的初始滴度为2.0×106pfu,重组率为95%,平均插入片段为0.8 kb,扩增后文库的滴度为4.0×109pfu.mL-1。通过随机测序从文库中获得的海藻糖-6-磷酸磷酸酯酶(trehalose-6-phosphate phosphatase,TPP)基因的全长cDNA序列,该序列长1 986 bp,其中5’非翻译区163 bp,3’非翻译区680 bp,开放读码框长1 143 bp,编码380个氨基酸,蛋白分子质量为42KD,理论等电点为6.68。海藻糖-6-磷酸磷酸酯酶在海藻糖合成过程中起关键作用,该基因的克隆为研究海藻糖在二色补血草中的合成奠定了基础。