猪肥胖基因(ob)位点的RFLP多态性分析

肥胖基因（ｏｂ）产物－Ｌｅｐｔｉｎ是反映体内脂肪含量和调节的重要信号因子。本研究从构建的猪脂肪ｃＤＮＡ文库中分离克隆猪ｏｂ基因,并以克隆的猪ｏｂ基因片段为探针,ＢｇｉⅡ酶切基因组ＤＮＡ,对不同品种猪在ｏｂ基因位点的多态性进行了分析。     

毛竹IDD基因家族的生物信息学分析

IDD基因家族编码一种混合型的转录因子,本文通过本地Blast从毛竹(Phyllostachys heterocycla)基因组数据库获取到了9个IDD家族基因,并命名为PhID1和PhIDD1-8,其氨基酸序列均具IDDdomain结构特征,一个假定的核定位信号、2个C2H2和2个C2HC。氨基酸理化性质分析发现,PhIDD蛋白均为亲水性蛋白,含量较多是丙氨酸(Ala)、丝氨酸(Ser)和甘氨酸(Gly),全序列等电点分布在8.8~9.7之间,仅PhIDD2蛋白的等电点为5.6。除PhIDD2外,IDD-domain的等电点与全序列等电点基本一致。PhIDD蛋白二级结构含量分析发现无规则卷曲和α-螺旋含量最多,β-转角和延伸链分布在整个蛋白中。蛋白磷酸化位点预测结果显示磷酸化位点数量在20~29个不等。三维结构分析显示,PhIDD1在63-175氨基酸处,会形成α-螺旋,β-折叠及无规则卷曲及明显的锌原子结合位点。     

人类基因组miRNA转录调控区保守性DNA序列生物信息学分析

MicroRNA(miRNA)的表达调控方式一直是一个有争议的问题,为了研究miRNA潜在的转录调控特点,本文通过Sanger网站miRNA数据库获得人类miRNA的信息,并建立miRNA相关信息数据库,用MEME和Wordspy两个软件对其上游2000bp序列进行保守性分析,得到保守性的DNA序列(motif),用TESS软件分析保守性DNA序列,预测其转录因子结合情况。通过比较位于基因间、反义链和内含子中的三类不同miRNA转录调控区的保守性和自主转录能力的差异,结果发现位于基因间、反义链上的miRNA上游调控区的保守性比位于内含子的miRNA高,在miRNA的转录调控区存在RNA聚合酶Ⅱ类型的转录因子结合位点,miRNA还表现出自身独特的转录调控方式。通过分析,我们还得到了miRNA表达调控中一些重要的转录因子以及独特的调控序列。本研究结果为miRNA转录调控机制的进一步研究提供了理论依据。     

绵羊ELOVL5基因的生物信息学分析

极长链脂肪酸延伸酶蛋白家族(elongation of very-long-chain fatty acids, ELOVLs)是一类催化脂肪酸合成的限速酶,主要调控血脂、血糖及一些代谢疾病的发生。为探究绵羊ELOVL5基因的结构和功能,本研究对该基因及其编码产物进行了生物信息学分析。结果显示,绵羊 ELOVL5 基因编码737个氨基酸,其编码蛋白分子式为C1656H2448N416O415S16,其分子质量为35 335.39 Daltions,理论等电点为9.47,估计半衰期为30 h,不稳定性指数为33.35。亚细胞定位主要位于内质网中(55.6%),ELOVL5基因编码蛋白没有信号肽序列,不属于分泌蛋白。该蛋白存在多个跨膜区域,属于跨膜蛋白,存在7个保守结构域,并且为亲水性蛋白,二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,三级结构主要由α螺旋缠绕折叠而成。     

绵羊KCNH1基因的生物信息学分析

以绵羊钾电压门控通道H亚家族成员1(potassium voltage-gated channel subfamily H member 1,KCNH1)基因为研究对象,利用生物信息学数据库及其相关软件,对其进行生物信息学分析,以初步了解其结构和生物学功能.结果表明,绵羊KCNH1基因所含最大长度序列为2961 bp,...     

绵羊HMGA1基因的生物信息学分析

高迁移率族蛋白A1基因(high mobility group protein A1,HMGA1)是一类对DNA转录起调控作用的基因,广泛存在于多种动物体内.为探究HMGA1基因在绵羊体内的功能,对该基因及其编码产物进行了生物信息学分析.结果显示,绵羊HMGA1基因编码152个氨基酸残基,其编码的蛋白质分子式为C443...     

绵羊MXD3基因的生物信息学分析

MAX二聚化蛋白3(MAX dimerization protein 3,MXD3)在肿瘤的增殖、凋亡、侵袭和转移过程中起重要作用,广泛存在于多种动物体内.为探究MXD3基因在绵羊体内的功能,运用生物信息学数据库及其软件,分析了该基因及其编码的产物.结果发现,绵羊MXD3基因总共编码了 206个氨基酸残基,所编码的蛋白质分子式为C1000H1650N332O315S6,分子质量为23556.50 KDa,理论等电点pI为9.32,半衰期为 30 h,不稳定指数为88.30.通过基本理化性质分析可知,绵羊MXD3主要在细胞核发挥作用,不属于分泌蛋白,不存在信号肽序列,不存在跨膜结构,是亲水性蛋白.该蛋白的二级结构主要是以无规卷曲、α螺旋组成,而三级结构预测结果与二级结构相符.     

绵羊ANO5基因的生物信息学分析

作为Anoctamin蛋白家族的第五个成员,ANO5 基因主要在绵羊肌肉再生、肌母细胞融合和肌细胞膜修复中发挥作用.为探究ANO5 基因在绵羊体内的功能,本研究利用生物信息学软件分析了绵羊ANO5 基因及其编码产物的结构与功能.结果显示:绵羊ANO5 基因含有一个最大长度为 3 351 bp的开放阅读框,推测其编码 1116 个氨基酸残基.该基因编码蛋白的分子式为C5897H9014N1546O1668S42,分子质量为 129 602.32 Da,理论等电点为 7.24,估计半衰期为 30 h,不稳定指数为 49.71,脂肪族氨基酸指数为 79.43.绵羊ANO5 蛋白位于质膜的可能性最大(56.5%),不含信号肽,具有8段跨膜区,属于不稳定亲水性跨膜蛋白.二级结构以无规卷曲(68.43%)为主,三级结构主要由无规卷曲缠绕折叠形成.     

绵羊RPS20基因的生物信息学分析

核糖体蛋白20基因(ribosomal proteinS20,RPS20)是一类参与蛋白质生物合成及对细胞增殖、分裂、分化、凋亡具有调控作用的基因,广泛存在于多种动物体内。为探究RPS20基因在绵羊体内的功能,运用生物信息学数据库及其软件分析了该基因及其编码的产物。结果发现,绵羊RPS20基因总共编码了119个氨基酸残基,所编码的蛋白质分子式为C587H995N173O171S5,分子质量为13.372 71 KDa,等电点pI为9.95。通过基本理化性质的分析可知,绵羊RPS20蛋白是稳定性强、具亲水性的非分泌蛋白,不含信号肽序列且无跨膜结构。亚细胞定位结果表明,其编码产物主要存在于细胞质中(65.2%)。绵羊与牛、马、黑猩猩、野生双峰驼等哺乳动物的RPS20蛋白相似度均为100%。该蛋白的二级结构和三级结构主要以无规卷曲、α螺旋和β折叠组成。     

绵羊APOA4基因的生物信息学分析

为进一步探索绵羊APOA4基因及其编码蛋白的生物学功能,给APOA4基因与绵羊健康和生长发育的关系提供依据,以绵羊载脂蛋白A-IV(Apolipoprotein A-IV,APOA4)基因为研究对象,采用生物信息学数据库及分析软件进行生物信息学分析,预测绵羊APOA4基因基本结构、理化特性和生物学特征。结果显示,绵羊APOA4基因ORF编码380个氨基酸残基,编码蛋白为不稳定亲水蛋白,存在信号肽,不存在跨膜结构,为分泌性蛋白,主要在细胞外发挥生物学作用,二级结构和三级结构均以α-螺旋为主。绵羊APOA4基因编码蛋白与山羊和牛的同源性最高。     

生物信息学与重复序列分析

介绍了生物信息学的含义、主要内容和研究方法；阐明研究重复序列的重要意义，并对热球菌的重复序列作了分析。     

桃已知MADS-box转录因子的生物信息学及花发育表达分析

MADS-box基因家族是研究最广泛的植物转录因子之一,参与调控植物生长和发育的多个过程.本文列举了当前已知的MADS-box(PpMADS)基因在桃(Prunus persica)功能基因组数据库中的基本信息,对PpMADS基因的保守结构域、进化关系、内含子与外显子、染色体定位和保守元件进行了详细分析;并利用半定量RT-PCR技术分析了其在不同花器官中和的花的不同发育阶段表达水平.结果表明,PpMADS在桃不同花器官、花不同发育期中起重要的调控作用,为进一步筛选PpMADS基因进行功能分析奠定相关理论基础.     

植物GH3基因家族的生物信息学分析

植物生长素在植物的生长发育过程中至关重要,GH3基因家族是植物生长素早期应答的成员。本研究采用比较基因组学的方法,利用已经分离的拟南芥GH3(Gretchen Hagen3)蛋白为检索序列,在全基因组水平上搜索拟南芥、水稻、葡萄、白杨和苜蓿的GH3基因的同源序列。最终确定了59个GH3候选基因,其中拟南芥19个,水稻14个,葡萄9个,白杨14个,苜蓿3个。对同源序列作进一步的多序列联配、MEME、ESTs和系统发生表达分析,结果表明:GH3基因家族的基本特征在单双子叶植物分离之前就已经形成;GH3结构域在蛋白质间较保守,可以分为3个亚家族,其中个别蛋白发生了基序丢失;59个同源蛋白中的40个成员找到了ESTs的证据,且表达部位多样,不同成员之间的表达部位存在差异。该研究结果将为植物的GH3基因家族的研究提供参考。     

水稻OsWRKY19基因启动子的分析

利用PCR技术从水稻(Oryza sativa)秀水11品种中克隆了转录因子WRKY19编码区5'上游大小为1 404 bp的调控序列，命名为OsW19p, 将它和长度为105、378、977、1 106、1 205和1 306 bp的5'端缺失体分别与gus基因融合，构建植物表达载体。用根癌农杆菌介导法将所有载体转化水稻，GUS组织化学分析和荧光测定结果表明：(1)培养基中的2,4-D强烈抑制 gus基因在愈伤组织阶段的表达；(2) gus基因在转基因植株的根、茎、叶和花中均有表达，在花粉和成熟种子中无表达，在种子萌发时胚有表达，在苗期种子根和不定根及它们的侧根均有表达但根尖无表达，成熟期根部只有侧根有表达；(3)除p105以外OsW19p (p1404)和其它5个不同长度的缺失体均可驱动gus基因在转基因苗叶片中的表达，p1205活性最高，p977和p1306的活性减弱,由此推测-1404～-1306 bp和-1205～-977 bp间包含正调控元件，-1306～-1205 bp和-977～-378 bp间包含负调控元件。     

洋葱伯克霍尔德氏菌CAS19嗜铁素合成相关基因cepR的克隆及生物信息分析

本研究采用PCR方法克隆了洋葱伯克霍尔德氏菌CAS19嗜铁素合成相关基因cepR,并对cepR基因编码蛋白的结构和功能进行生物信息学分析和预测。同源性分析表明,CAS19的cepR核苷酸序列与Burkholderiacepacia LMG1222cepR基因的同源性为99％;cepR基因全长768bp,包含一个完整的231bp的开放阅读框架,编码239个氨基酸;该基因编码蛋白分子量为26．59kD,理论的等电点为5．55,含有一个LuxR型HTH结构域,在氨基酸残基的不同区域分布有酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、酪氨酸激酶磷酸化位点、N-肉豆蔻酰化位点和N-糖基化位点,还有一个明显的跨膜结构。本研究结果将为洋葱伯克霍尔德氏菌嗜铁素合成相关研究提供调控基因信息和参考依据,并为其进一步开发和利用奠定基础。     

甜瓜LBD基因家族的鉴定和果实发育进程中的表达分析

转录因子是植物生长发育的重要调节因子。侧生器官边界域（LBD,Lateral organ boundaries domain）基因家族是一类植物特有的转录因子,参与植物生长、营养代谢和逆境胁迫响应的调控。本研究采用生物信息学方法,从基因组和转录组水平对大豆LBD基因家族进行了系统鉴定和表达模式分析。系统进化结果显示,大豆LBD基因家族的89个成员可分为2大类、7个亚族。理化性质分析显示,大豆LBD基因家族编码的氨基酸数量范围在50 aa ~ 325 aa,分子量为8 164.16 Da ~ 60 499.65 Da ,等电点介于4.69 pl ~ 9.15 pl,不稳定系数为43.46 ~ 83.94。Motifs和基因结构分析发现,LBD基因家族成员保守性较高。启动子顺式作用元件分析显示,LBD基因家族成员含有与植物光响应相关的29种顺式作用元件,与植物激素相关的11种元件,以及与非生物和生物胁迫响应相关的6种元件。转录组分析发现,大豆LBD基因在DN50品种的生长节间伸长区（EZ）、成熟区（MZ）和茎尖（ST）的表达模式存在差异。LBD家族成员主要在MZ和ST高表达,其中GmLBD5、GmLBD23、GmLBD38、GmLBD46、GmLBD49、GmLBD71、GmLBD75和GmLBD78在EZ、MZ和ST均高表达,是调控大豆株高的关键候选基因。同时,还发现一些基因在茎组织特异表达,例如GmLBD83在EZ表达量较高,而GmLBD15、GmLBD59、GmLBD61和GmLBD84只在MZ高表达,GmLBD14、GmLBD18、GmLBD21、GmLBD27、GmLBD55、GmLBD66和GmLBD70只在ST高表达。研究结果为深入分析LBD基因调节大豆节间生长发育的分子机理提供了靶标基因。

     

番茄GRX基因家族的鉴定及表达分析

GRX基因家族是从原核生物到真核生物中普遍存在的一类巯基-二硫键氧化还原酶,在植物的生长发育、器官构建及逆境胁迫和激素信号应答中均发挥重要作用.本研究在番茄基因组范围内,利用生物信息学方法对番茄的GRX基因组家族的成员、分布及结构和功能等进行分析.预测结果显示,番茄GRX家族包含55个蛋白质,分为4个亚族,其中植物特有的CC亚族成员最多,有35个,其他GRX基因成员与拟南芥GRX家族具有相似分类.在番茄GRX结构域中包含12个重要的基序,主要分布在序列的N端,相同亚族中的GRX成员蛋白序列的氨基酸保守域构成基本一致,且各亚族成员的氨基酸保守域组成特异,表明这些基序的存在对GRX蛋白功能的执行是必需的.利用实时荧光定量PCR对番茄GRX基因的组织表达和胁迫响应分析,结果表明,GRX基因具有组织特异性表达差异,CC型在根和花中表达较高,在果实中表达较低;在盐、SA、ABA、高温和低温胁迫条件下,22个番茄GRX基因的表达模式被阐明;其中部分基因的表达水平被显著地诱导增加或者降低,很可能参与了调控番茄逆境胁迫条件下的防御应答反应.本研究结果将为番茄GRX家族基因的深入研究提供依据,为进一步解析GRX基因功能奠定基础.     

蒺藜苜蓿全基因组抗病基因和基因扩张分析

利用BLAST(basic local alignment search tool)和HMM(hidden markov model)工具,对蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)全基因组Mt2.0数据中含有核苷酸结合位点(NBS)结构的抗病基因进行了分析,包括NBS基因数量、类型、基因复制、物理位置分析和系统进化树关系分析.结果表明,在苜蓿全基因组中找到469个含有NBS结构的抗病基因,其中包括446个标准结构NBS基因、23个非标准结构NBS基因.通过对全基因组内标准NBS类型抗病基因进行物理位置和基因家族分析,发现苜蓿基因组中抗病基因存在明显的基因复制现象,基因的复制对苜蓿基因组中NBS类型抗病基因数量扩张起到了重要的作用.     

高羊茅春化基因FaVRN1的克隆与分析

以高羊茅茎基部组织的mRNA为模板,引用基于多年生黑麦草VRN1基因序列设计的引物,进行RT-PCR分析,同时结合3’RACE和5’RACE方法从高羊茅中扩增出VRN1基因的全长cDNA序列,命名为FaVRN1。该序列cDNA全长1222bp,具有完整的开放阅读框（ORF,152~889bp）,编码蛋白为245个氨基酸,具有典型的MADS-盒和K-盒结构域,有许多磷酸化位点。与其他禾本科植物的春化基因蛋白产物比较,具有高度的保守性,氨基酸序列的同源性都在90%以上。     

绿色杜氏藻DvGGPS生物信息学及转录差异研究

香叶酰香叶酰焦磷酸合成酶(GGPS)能够催化焦磷酸异戊烯酯(IPP)与二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)反应形成二萜化合物通用前体香叶酰基香叶酰焦磷酸(GGPP)。为深入了解GGPS蛋白在类胡萝卜素合成途径中的作用,通过Illumina Hi Seq TM 2000高通量测序获得Dv GGPS基因c DNA全长序列,对GGPS基因序列进行生物信息学分析,并研究花生四烯酸(AA)、乙酰水杨酸(ASA)和硫酸铈铵(ACS)对Dv GGPS基因转录水平的影响及绿色杜氏藻类胡萝卜素含量变化。生物信息学分析结果表明,Dv GGPS基因c DNA全长2 229 bp,含1 041 bp开放阅读框,编码346个氨基酸。GGPS蛋白质序列理论等电点(p I)为5.82,相对分子质量为37.66 k Da,该蛋白为疏水性蛋白,无信号肽和跨膜区域。二级结构预测显示该蛋白分子中α-螺旋结构最多,占57.23%。同源比对结果表明,绿色杜氏藻GGPS蛋白与雨生红球藻亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,62.5 mg·L~(-1)AA、50 mg·L~(-1)ASA和0.8 mg·L~(-1)ACS处理的Dv GGPS基因转录水平达到最高,此时类胡萝卜素含量也均有提高,说明绿色杜氏藻类胡萝卜素的生物学合成可能是通过诱导Dv GGPS基因表达实现的,Dv GGPS基因在类胡萝卜素生物合成中起关键作用。Dv GGPS基因的克隆及表达调控研究为今后探明类胡萝卜素积累的分子机理提供了重要参考,也为进一步通过代谢工程手段提高绿色杜氏藻类胡萝卜素含量奠定了理论基础。