青杨天牛嗅觉相关基因的鉴定及表达谱分析

为探讨青杨天牛嗅觉基因的种类,以期为采用RN A干涉技术调控青杨天牛种群提供理论依据,采用Illumina HiSeqTM 2500测序平台对青杨天牛的触角进行转录组测序,利用BLAST同源搜索的方法鉴定嗅觉相关的基因,采用RT-PCR技术研究嗅觉相关基因的表达谱.共鉴定出青杨天牛嗅觉基因包括:43个气味结合蛋白(OB...     

槟榔江水牛ACVR1基因分离鉴定及表达谱分析

【目的】ACVR1作为一些TGF-β超家族成员信号通路的I型受体之一,在器官形成和细胞分化及卵泡形成等调控事件中扮演重要角色。迄今,有关ACVR1基因的研究主要集中在人上,有关水牛ACVR1基因的研究尚未见报道。【方法】采用RT-PCR测序法对槟榔江水牛ACVR1基因的编码区序列进行了分离鉴定,进一步对之进行了功能生物信息学和表达谱分析。【结果】水牛ACVR1基因编码区全长1 530 bp,编码1个由509个氨基酸残基构成的多肽。水牛ACVR1为弱亲水性蛋白,含有1个信号肽和跨膜区,定位在质膜上;该蛋白含有Activin_recp、TGF_beta_GS和STKc_ACVR1_ALK1三个保守结构域,其二级结构、三维结构与人的ACVR1极为相似。水牛的ACVR1与普通牛、野牦牛、人和猪等8个物种的ACVR1氨基酸序列间一致性99%。在所检测的水牛9个组织中,ACVR1基因在肝脏、脾脏、肾、瘤胃、卵巢、子宫和睾丸中均表达,其中在卵巢和子宫中表达水平最高。【结论】水牛的ACVR1与其他物种的ACVR1具有相近的氨基酸组成和结构特征,其作为BMP、AMH信号通路的I型共享受体,可能参与了水牛的细胞分化及卵泡形成等调控事件。     

miR-15b靶基因预测、信号通路分析及靶基因鉴定

【目的】对miR-15b靶基因进行预测、信号通路分析及鉴定,以期为miR-15b的功能研究奠定基础.【方法】利用Target Scan Release 7.0,PicTar和PITA数据库对miR-15b靶基因进行预测,再用DAVID数据库对预测出的靶基因集进行功能富集分析(gene ontology-analysis)及信号转导通路富集分析(KEGG pathway analysis).随后利用双荧光素酶报告试验对预测出miR-15b的靶基因丙酮酸脱氢酶激酶4(PDK4)和CD28进行验证.【结果】3个软件共同预测出miR-15b的靶基因有305个,其靶基因集合功能富集于蛋白激酶活性、GTP结合蛋白调控等分子功能,蛋白氨基酸磷酸化、细胞周期调控等生物学过程及微管相关复合体、转录因子复合体等细胞组分上.信号转导通路则显著富集于癌症相关信号通路.双荧光素酶报告实验结果显示CD28为miR-15b的靶基因,而PDK4不是miR-15b的靶基因.【结论】miR-15b在细胞增殖、凋亡和细胞周期调控等过程中发挥重要调控作用,且miR-15b通过调控CD28的表达对T细胞的受体激活发挥调控作用.     

TTMV ORF1基因的原核表达及表达产物抗原性初步鉴定

参照Torque teno mini virus(TTMV)2型的ORF1基因序列,设计一对特异性引物,成功扩增出ORF1基因,并将其转化至表达载体pET-28a中,成功构建原核表达质粒pET28a-ORF1,并导入大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达.SDS-PAGE分析结果表明,ORF1基因在大肠杆菌中获...     

关中奶山羊Prm1基因的克隆及真核表达

【目的】研究雄性奶山羊Prm1基因的表达规律并克隆该基因,为奶山羊精子发生过程的研究提供分子基础。【方法】利用PCR技术从关中奶山羊睾丸组织中扩增出Prm1基因的全CDS序列,对其进行同源性比较和进化比较。同时用PCR、western blotting及免疫组化技术检测Prm1在不同年龄雄性关中奶山羊睾丸中的表达。将克隆出的奶山羊Prm1基因与pIRES-GFP载体连接构建重组真核表达载体,转染GC1细胞和人的脐带基质细胞检测Prm1基因的超表达情况。【结果】Prm1基因在成年奶山羊睾丸组织中的表达量很高,且只定位于精子头部,在其它时期的睾丸组织中基本不表达。同时扩增得到了关中奶山羊Prm1 基因CDS序列,与其它物种比对,发现其与许多物种具有较高的同源性,与牛的同源性高达97.4%,最后在GC1细胞和人的脐带基质细胞中进行了超表达。【结论】得到了关中奶山羊Prm1基因的表达规律及完整的CDS序列。     

狗牙根耐旱基因的表达谱分析

为了提高草坪草对干旱环境的适应能力,了解植物对干旱的响应特征,研究从已建立的草坪草狗牙根‘Tifway’(耐旱)和‘C299’(干旱敏感)干旱5和10 d应答SSH(suppression subtractive hybridization)4个文库中挑选出38个耐旱、干旱响应基因。采用半定量RT-PCR方法检测干旱胁迫下这些基因在‘Tifway’和‘C299’中的表达变化,比较它们在两品种间的表达差异。发现叶表面蜡质合成基因(CER1蛋白基因、固醇脱氢酶基因)、与耐旱相关的基因(脱水素基因)、与抗氧化相关基因(超氧化物歧化酶、脱氢抗坏血酸还原酶和2-半胱氨酸过氧化物酶基因)、和转录调控因子(EREBP-4like蛋白和WRKY)在‘Tifway’中的表达量显著高于‘C299’。这些结果说明了‘Tifway’比‘C299’更加耐旱的分子机制。     

高山松miR171a及其靶基因的鉴定与表达分析

以裸子植物高山松为试验材料,利用笔者所在实验室前期构建的高山松miRNA数据,通过生物信息学方法筛选与高山松生长发育相关的miR171a,并通过基于RNA连接酶的cDNA末端快速扩增法(RLM-5′RACE)验证得出,GRAS家族转录因子(Unigene10015)和肌动蛋白结合蛋白(Unigene83401)的基因为...     

家蚕microRNA 7靶基因Bmhairy的鉴定和转录表达模式

【目的】microRNA是一类长约22个碱基的非编码RNA,通过与其靶基因的特异性结合来调控新陈代谢和生长发育等多种生命活动。鉴定家蚕(Bombyx mori)Bmhairy,比较Bmhairy和bmo-miR-7的表达模式,验证Bmhairy是否为bmo-miR-7的靶基因,为研究家蚕的变态发育机制提供线索。【方法】 用家蚕胚胎反转期的总RNA反转录合成的cDNA模板,克隆Bmhairy编码区（coding DNA sequence,CDS）和3′端非翻译区（3′ untranslated region,3′UTR）并进行序列分析。基于荧光定量PCR和芯片数据比较bmo-miR-7和Bmhairy的表达模式。利用RNAhybrid和MiRTif,预测和分析Bmhairy的mRNA 3′UTR上bmo-miR-7的靶位点。构建荧光素酶报告基因载体,用家蚕胚胎细胞系（BmE）进行共转染试验,验证bmo-miR-7对Bmhairy的3′UTR结合位点。【结果】 在家蚕中克隆了Bmhairy,含2个内含子和3个外显子,CDS长654 bp,编码217个氨基酸。Bmhairy的mRNA 3′UTR长366 nt。Bmhairy高度保守,含有bHLH、ORANGE和WRPW结构域。Bmhairy与鳞翅目（Lepidoptera）蛱蝶科（Nymphalidae）中的黑脉金斑蝶（Danaus plexippus）相似度最高。Bmo-miR-7在家蚕胚胎期高量表达,在5龄第3天的精巢中相对较高,而Bmhairy在成虫期的表达量最高,在5龄第3天的头部相对较高。Bmhairy mRNA 3′UTR上有bmo-miR-7一个靶位点。共转染试验表明,bmo-miR-7下调Bmhairy。【结论】Bmhairy的家蚕时期表达和5龄第3天组织表达均与bmo-miR-7的表达呈相反的模式。靶基因预测和双荧光素酶转染试验表明Bmhairy是bmo-miR-7的靶基因,为进一步研究bmo-miR-7和Bmhairy在家蚕体内的生物学功能及调控关系提供了依据。     

黄颡鱼生长抑素基因的克隆及表达谱分析

【目的】克隆黄颡鱼生长抑素(Somatostatin,SS)基因cDNA全长序列,分析其在黄颡鱼胚胎发育、胚后发育阶段及成鱼各个组织中的表达规律。【方法】以黄颡鱼脑组织为材料,根据瓦氏黄颡鱼和斑点叉尾鮰SS基因保守区设计1对引物用于扩增SS基因中间保守区序列,再根据中间保守区序列设计2对引物,分别用于扩增5′端和3′端序列,将扩增得到的中间保守区序列、5′端和3′端序列拼接后得到黄颡鱼SS基因的cDNA全长序列,并对其进行生物信息学分析。用NCBI的Protein Blast对黄颡鱼与其他物种SS基因编码的氨基酸序列同源性进行比较,并构建系统发育树。用实时荧光定量RT-PCR检测SS基因在胚胎发育时期和胚后发育阶段（1～20 d）的表达特征。采用半定量RT-PCR检测SS基因在黄颡鱼脑、心脏、肌肉、胃、肝脏、肾脏、鳃、脾脏、性腺等组织中的表达特征。【结果】黄颡鱼SS基因cDNA全长694 bp,其中5′端非翻译区139 bp,3′端非翻译区211 bp,开放阅读框为345 bp,编码114个氨基酸。黄颡鱼与瓦氏黄颡鱼SS基因编码氨基酸同源性最高,为98%。系统发育树结果显示,黄颡鱼与同属于鲇形目的瓦氏黄颡鱼和斑点叉尾鮰聚为一支。SS基因在黄颡鱼受精卵时期就有表达,并持续至胚胎孵化出膜,且在心跳期和出膜期的表达量显著高于受精卵时期(P＜0.05);在出膜后的1～20 d,SS基因在黄颡鱼中稳定表达;在成鱼的各个组织中,SS基因只在脑组织中特异性表达。【结论】初步探明了SS基因在黄颡鱼胚胎发育、胚后发育阶段及成鱼各组织中的表达规律,推测其可能在黄颡鱼胚胎发育中发挥着重要的生理功能。     

牛HoxC9基因CDS区克隆及表达谱分析

本研究旨在克隆牛HoxC9基因的CDS区,并分析其生物信息学特征,检测HoxC9在牛7种组织(心、肝、脾、肺、肾、肌肉和背脂)和原代脂肪细胞分化过程(0～10 d)中的表达规律,采用PCR法获得牛HoxC9基因的CDS区,利用ProtPram、TMpred、ProtFun 2.1 Server等在线网站对HoxC9蛋白进行生物信息学分析,qPCR检测HoxC9在牛不同组织以及原代脂肪细胞分化过程中的表达量。结果表明,牛HoxC9基因CDS区全长783 bp,编码260个氨基酸,是能发生核质转位的亲水性蛋白,其氨基酸序列主要由无规卷曲和α-螺旋构成。HoxC9在牛背脂中的表达量相对其他组织(心、肝、脾、肺、肾、肌肉)较高;随着细胞分化时间的推移,以0d为对照,HoxC9的表达水平在第4天达到最高(P0.01),第6天开始逐渐降低,在第8天表达水平达到最低。该研究结果为进一步揭示牛HoxC9基因的功能提供基础资料。     

猪TGF-β1基因多态性及组织表达谱分析

转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)是TGF-β超家族的重要成员,是一类多功能的细胞因子,在细胞生长、分化、迁移、免疫调节和细胞外间质(ECM)形成等过程中具有重要作用。因此,本研究通过采用PCR-SSCP方法,对猪TGF-β1基因内含子6的单核苷酸多态性进行检测和分析。结果表明:在晋汾白猪中检测到两种基因型(AA、AB),而在新山西黑猪中检测到三种基因型(AA、AB、BB),晋汾白猪和新山西黑猪在TGF-β1基因的多态位点的基因型分布差异极显著(P0.01)。研究成功建立了TGF-β1基因变异信息及其组织表达情况,将为进一步分析猪TGF-β1基因变异与猪繁殖性能的相关分析提供基础资料。     

牛BMP3基因cDNA克隆及组织表达谱分析

用RT-PCR的方法克隆了鲁西黄牛BMP3基因1 555 bp的eDNA序列,该序列包含1个1 428 bp的完整开放阅读框,编码476个氨基酸残基;通过对推导的牛BMP3蛋白进行生物信息学分析发现,牛BMP3蛋白的分子量为53 506.27 D,等电点为9.42,该蛋白前22个氨基酸残基为信号肽序列,而亚细胞定位分析发现,该成熟蛋白可能位于细胞外.通过与最新公布的牛基因组比对,发现牛BMP3基因位于牛基因组第6号染色体上,由3个外显子和2个内含子组成,牛BMP3基因cDNA序列与人、小鼠、大鼠和鸡BMP3基因cDNA序列的相似性分别达到84%,81%,81%,79%,是进化上保守的基因.在牛卵巢、肝、肌肉、小肠、脂肪、子宫、肾脏、心肌、肺、胰腺等组织中都检测到BMP3基因表达,表明牛BMP3基因是一个功能重要、进化保守的基因,具有广泛的组织表达谱.     

绵羊miRNA-411a与其靶基因FLT3的相互作用

miRNAs是一类长约22 nt的非编码单链小RNA分子,主要与靶基因的3′UTR结合参与生物体基因的表达和调控过程。已经证实许多miRNA通过对靶标的调控,在支原体肺炎感染过程中起重要作用。为验证miRNA-411a与预测的靶基因 FLT3间存在相互作用,采用生物信息学方法分析预测其二级结构,利用荧光定量PCR技术分析miRNA-411a的正常表达和过量表达后靶基因 FLT3的相对表达量,双荧光素酶报告基因试验验证两者的相互作用。结果表明,miRNA-411a与其靶基因 FLT3能形成典型的二级茎环结构;在过量表达miRNA-411a后,其靶基因 FLT3的表达量显著降低。综上所述,miRNA-411a是通过与 FLT3的3′UTR结合而发挥作用,确定 FLT3是miRNA-411a的靶基因。     

小菜蛾PxALP1基因的时空表达谱分析

小菜蛾是最早对Bt毒蛋白产生抗性的重要农业害虫之一,而膜结合碱性磷酸酶是小菜蛾体内疑似Bt毒蛋白的直接受体之一。我们在之前的工作中克隆了小菜蛾碱性磷酸酶编码基因PxALP1,本研究对该基因的时空表达谱进行了分析。在小菜蛾所有生命阶段中,PxALP1基因在3龄幼虫中表达水平最高;而在小菜蛾3龄幼虫不同组织中,PxALP1基因在中肠中表达水平最高,这些都可能与PxALP1基因对Bt毒蛋白产生抗性的生物学功能密切相关。     

胡杨叶与根中特异性表达基因的表达谱分析

以2年生胡杨实生苗为研究材料,通过NaCl溶液处理24 h,分别收集NaCl处理后的细嫩白根及叶片,采用CTAB法抽提胡杨盐胁迫下的叶与根的RNA,用基因芯片技术研究胡杨盐胁迫后叶与根中基因的差异表达。经过比对,差异10倍以上的基因共有175个,其中在叶中表达上调的有120个,在根中表达上调的有55个。     

莱茵衣藻氮胁迫基因数字表达谱分析

以正常培养条件下的莱茵衣藻为对照,通过数字表达谱技术对缺氮诱导3 d的藻细胞进行转录水平上的检测,并结合pathway分析。结果表明:差异表达基因共有482个,其中上调表达基因108个,下调表达基因374个;这些差异表达的基因共分布在85个pathways中。此结果为进一步揭示氮元素缺乏诱导微藻油脂积累的分子机理提供有用信息。     

鸡MOB基因的克隆与表达谱分析

摘要：MOB家族是一个庞大的高度保守的蛋白家族,MOB蛋白参与调控细胞周期和细胞形态形成,而且与肿瘤的发生发展可能有关。本研究利用RT-PCR技术克隆获得了鸡的MOB基因全长编码序列并测序验证;利用生物信息学方法对鸡MOB基因的遗传进化性和蛋白功能进行预测分析;并利用半定量RT-PCR技术对雏鸡的MOB基因进行组织表达谱分析。实验结果表明鸡MOB基因核酸和氨基酸序列与人和鼠的同源基因同源性在80%以上;生物信息学对MOB蛋白的功能预测,发现鸡MOB蛋白具有6个跨膜结构域和一个SAM结构域;组织表达谱分析表明鸡MOB基因在各个组织中均有表达,但在脑、肠、脾、肺、骨骼肌和肝脏中表达量较高。含SAM结构域的多种蛋白在胚胎发育、神经形成和白血病等过程中具有重要功能,相信本研究通过对鸡MOB基因的研究能够为人类同源基因的深入研究有所帮助,并希望为人类肿瘤发生机制的深人探讨提供有价值的参考。     

猪miR-204组织表达及重要靶基因筛选

基于Illumina Hiseq 4000高通量测序技术筛选得到仔猪感染C型产气荚膜梭菌耐受和易感组中显著上调表达的miR-204。为研究miR-204在各组织中的表达,进一步筛选miR-204参与调控仔猪C型产气荚膜梭菌感染的关键靶基因,采用实时荧光定量PCR方法检测了miR-204在7日龄仔猪各组织中的表达,利用MEGA7.0软件对其成熟体序列保守性进行分析,运用TargetScan、miRDB、PicTar软件进行靶基因预测,并用DAVID软件对靶基因进行Gene Ontology和KEGG Pathway通路富集分析,进一步采用qRT-PCR方法对筛选得到的关键靶基因在猪肠上皮细胞(IPEC-J2)中进行靶向关系验证。结果表明,miR-204在7日龄仔猪肾脏、肝脏、胸腺、淋巴、十二指肠和回肠组织中均高度表达,其成熟体序列在脊椎动物间高度保守。3种软件预测到的共同靶基因有114个,这些靶基因显著(P 0.05)富集在15个GO功能和13个信号通路。结合前期得到的抗性基因,筛选到4个关键靶基因NR3C1、SIRT1、BCL2L2和DLG5,转染miR-204 mimics后,靶基因SIRT1、BCL2L2和DLG5极显著(P 0.01)下调表达。miR-204是参与调控仔猪抵抗C型产气荚膜梭菌感染的重要因子,SIRT1、BCL2L2和DLG5可能是miR-204的关键靶基因,其功能还需进一步验证。     

毛竹Ph-TElncRNA1的鉴定及对靶基因的调控

【目的】旨在探究毛竹Phyllostachys edulis Ph-TElncRNA1及靶基因的表达模式,初步分析lncRNA的功能。【方法】基于高温、低温、紫外、高盐胁迫处理毛竹实生苗全转录组测序数据,筛选在胁迫下差异表达的lncRNA。通过CNCI、Pfam、CPC2、PLEK等4个软件对lncRNA的编码特性进行分析,用LncRNATar软件鉴定lncRNA的靶基因,通过实时荧光定量PCR分析lncRNA和靶基因在紫外胁迫下和叶片着色过程中的表达模式。【结果】筛选到1个在紫外胁迫下差异表达的lncRNA,此lncRNA来源于LARD转座子序列(large retrotransposons derivatives),命名为PhTElncRNA1 (Phyllostachys edulis transposable element derived lncRNA1)。Ph-TElncRNA1是一个典型的非编码RNA,全长为342 bp,其中,185个碱基来源于外显子,157个碱基来源于内含子。Ph-TElncRNA1的靶基因为psbA,编码photosystemⅡprotein D1。...