桑树查尔酮合成酶基因（CHS）的生物信息学分析（英文）

[目的]探讨桑椹色素代谢调控的分子机理。[方法]本研究以桑科植物的EST数据库为基础,采用生物信息学实验技术,通过电子克隆方法获得了桑树查尔酮合成酶基因（CHS）。采用生物信息学在线软件,进一步对该基因编码蛋白的氨基酸组成、理化性质、跨膜结构域、疏水性/亲水性、亚细胞定位、高级结构等方面进行了预测和分析。[结果]经DNAstar软件拼接后得到的cDNA序列为1 365 bp,其开放阅读框序列为1 170 bp,编码389个氨基酸残基。CHS蛋白含有查尔酮合酶家族的特征多肽序列RLMMYQQGCFAGGTVLR,不含信号肽序列,属于非分泌型蛋白,定位于细胞质内,分子进化也较为保守。[结论]该研究结果为深入研究该蛋白的结构和功能奠定了基础。     

驴生长激素基因cDNA的克隆及生物信息学分析

[目的]研究驴GH基因的特性与功能。[方法]以驴肝组织为材料,设计一对特异性引物,采用RT-PCR技术克隆驴GH基因cDNA序列。[结果]测序得到706bp的驴GH基因cDNA序列,此序列包含完整的GH基因的阅读框,编码216个氨基酸,驴GH基因编码的蛋白有7个的疏水区域,存在7个跨膜区和信号肽,二级结构主要以α-螺旋和不规则卷曲为主,三级结构包含第27～215位氨基酸残基。[结论]驴GH基因在进化上非常保守,基于CDS序列构建的系统进化树与比较形态学和比较生理学结果一致。     

鳡胰岛素样生长因子1基因的克隆及其组织特异性表达分析

为克隆鳡(Elopichthys bambusa)的胰岛素样生长因子1(IGF1)全长cDNA和启动子序列及明确其组织表达特征,采用反转录PCR(RT-PCR)、cDNA末端快速扩增(RACE)和染色体步移等技术,从鳡肌肉中获得了IGF1基因的全长cDNA(844bp)和上游启动子部分序列(627bp)。结果表明:IGF1基因包含218bp的5′端非翻译区、140bp的3′端非翻译区和486bp的开放性阅读框(ORF),编码161个氨基酸,包含前44个氨基酸残基为信号肽、70个氨基酸残基的4个功能结构域和C端47个氨基酸残基的延伸肽结构域。启动子无TATA框,但含有一成肌分化抗原(Myo D)结合位点。氨基酸同源性和系统发育分析发现,鳡IGF1与鲤形目其他鱼类的同源性较高(94.41%～99.38%),亲缘关系最近。半定量RT-PCR结果显示,IGF1在鳡的肝脏中表达最高,而心脏中未见其明显表达。该研究为明确IGF1参与鳡生长发育的机制研究及其在鳡的繁殖育种中的应用奠定了基础。     

意大利蜜蜂碳酸酐酶相关蛋白X的基因克隆及序列分析

[目的]对意大利蜜蜂(Apis mellifera)碳酸酐酶相关蛋白(CARPs)X的基因进行克隆,并对其序列进行分析。[方法]通过RT-PCR扩增得到CARP X基因的cDNA序列,同时对序列进行生物信息学分析。[结果]意大利蜜蜂CARP X基因的cDNA全长972 bp,编码324个氨基酸残基,推导的氨基酸序列具有1个信号肽、2个跨膜区;预测其分子量和等电点分别为37.1 kD和7.458;该蛋白质与小蜜蜂(Apis florea)、熊蜂(Bombus impatiens)、Bombus terrestris、金小蜂(Nasonia vitripennis)、豌豆蚜虫(Acyrthosiphon pisum)的CARP X有很近的亲缘关系;聚类分析显示在昆虫体内可能具有2种不同类型的CARP X。[结论]该研究为CARPs蛋白家族的研究提供了可靠的理论基础。     

银杏HDR基因的克隆与功能分析（摘要）（英文）

[目的]获得银杏HDR基因的克隆并研究HDR基因的功能。[方法]采用RT-PCR技术获得银杏HDR的全长cDNA,命名为GbHDR（GenBank登录号：DQ364231）,该基因cDNA全长为1 827 bp,包含1 425 bp的开放阅读框,编码474个氨基酸残基的蛋白;并构建GbHDR的原核表达载体pTrcGbHDR,与原核表达载体pAC-BETA共转入大肠杆菌XL1-Blue,获得β-胡萝卜素工程菌。[结果]克隆基因实际长度为1 441 bp的GbHDR基因,该序列包含1 425 bp的HDR基因ORF,编码474个氨基酸残基的蛋白,其预测分子量为53.2 kD,等电点预测为5.76。功能互补分析表明,GbHDR能推动工程菌XL1-Blue ＋pTrcGbHDR＋pAC-BETA超量表达β-胡萝卜素,在颜色互补平板上呈现β-胡萝卜素特有的橘黄色,证实GbHDR具有典型的HDR基因功能。[结论]获得1株可高量积累β-胡萝卜素的大肠杆菌工程菌,为最终实现β-胡萝卜素代谢工程提供侯选基因和作用靶点。     

刺五加GAPDH 基因全长cDNA 的克隆与生物信息学分析

采用cDNA末端RACE技术,从刺五加叶片中克隆到GAPDH基因cDNA的全长序列,并运用生物信息学方法对该基因的cDNA序列、保守区、氨基酸序列、亲缘关系等特征进行分析,并预测其编码蛋白质的结构和功能.研究结果表明,刺五加GA PGH基因的cDNA全长为1 437 bp,开放阅读框全长为1 023 bp,编码一个具有340个氨基酸残基的蛋白,蛋白分子质量为37.070 ku,理论等电点(pI)为7.71.刺五加GAPDH蛋白不存在跨膜结构域,定位于细胞质中,属于亲水蛋白.     

银杏HDR基因的克隆与功能分析

[目的]获得银杏HDR基因的克隆并研究HDR基因的功能。[方法]采用RT-PCR技术获得银杏HDR的全长cDNA,命名为Gb-HDR（GenBank登录号：DQ364231）,该基因cDNA全长为1827bp,包含1425bp的开放阅读框,编码474个氨基酸残基的蛋白;并构建GbHDR的原核表达载体pTrcGbHDR,与原核表达载体pAC-BETA共转入大肠杆菌XL1-Blue,获得β-胡萝卜素工程菌。[结果]克隆获得实际长度为1441bp的GbHDR基因,该序列包含1425bp的HDR基因ORF,编码474个氨基酸残基的蛋白,其预测分子量为53.2kD,等电点预测为5.76。功能互补分析表明,GbHDR能推动工程菌XL1-Blue＋pTrcGbHDR＋pAC-BETA超量表达β-胡萝卜素,在颜色互补平板上呈现β-胡萝卜素特有的橘黄色,证实GbHDR具有典型的HDR基因功能。[结论]获得1株可高量积累β-胡萝卜素的大肠杆菌工程菌,为最终实现β-胡萝卜素代谢工程提供侯选基因和作用靶点。     

东亚砂藓Cu/Zn SOD基因的克隆及序列分析

[目的]对东亚砂藓(Rhacomitrunm japonicum)的Cu/Zn SOD基因进行克隆,并对其序列进行分析。[方法]利用RT-PCR技术获得东亚砂藓Cu/Zn SOD基因的cDNA,同时对该序列进行生物信息学分析。[结果]东亚砂藓Cu/Zn SOD基因cDNA长565 bp,包含一个长为465 bp的ORF,编码154个氨基酸残基,预测的该蛋白的分子量为15.5 kD,理论等电点为5.77,负电荷残基(Asp+Glu)总数为18个,正电荷残基(Arg+Lys)总数为12个,不稳定系数是13.36;其编码的氨基酸序列包含了5个蛋白保守区,均为铜锌超氧化物歧化酶超家族所有;Blastn比对表明东亚砂藓Cu/Zn SOD基因与毛尖紫萼藓、小立碗藓相关基因的同源性高达99%和82%。[结论]该研究为进一步研究紫萼藓科植物的抗旱性及苔藓Cu/Zn-SOD在抗非生物胁迫方面的功能提供了理论依据与基础。     

青鱼将DNA聚合酶β基因的电子克隆与分析

[目的]为了进行青鱼将DNA聚合酶β基因的电子克隆与分析的试验。[方法]利用生物信息学手段克隆了青鱼将DNA聚合酶β(OlPolβ)基因全长cDNA序列,并对其启动子和编码蛋白结构进行分析。[结果]该cDNA序列的全长1 716 bp,编码含338个氨基酸残基的蛋白。OlPolβ具有14个外显子和13个内含子。OlPolβ启动子上发现了SP1等一些转录因子的潜在结合位点。[结论]OlPolβ蛋白序列与其他脊椎动物的蛋白序列具有高度一致性。     

盐生杜氏藻D.salina和D.bardwil苹果酸脱氢酶基因的克隆和序列分析

[目的]探讨利用盐生杜氏藻的MDH基因提高农作物耐盐性能的可行性。[方法]对盐生杜氏藻2个种(D.salina和D.bardwil)的苹果酸脱氢酶(MDH)进行克隆,并对它们的序列进行比较分析。[结果]盐生杜氏藻2个藻种MDH基因的全编码区序列分别长1 303 bp和1 288 bp,分别编码434和429个氨基酸的2个蛋白,经过亚细胞定位预测和相似性搜索,认为这两个蛋白应定位于叶绿体,即属于叶绿体型苹果酸脱氢酶。两个藻种的MDH基因编码区的核酸序列相似性为88.6%,氨基酸序列的相似性为93.5%,去除预测的信号肽序列后两者氨基酸的相似性达到97.4%。经过分子建模分析发现,D.salina的MDH相对于D.bardwil的MDH,大部分的氨基酸突变都位于蛋白分子表面,而且大多数位于分子表面的突变都是非极性氨基酸和极性氨基酸之间的转变。[结论]推测这些蛋白分子表面氨基酸残基的突变可能是D.salina的MDH对高盐浓度环境的适应结果。     

葱蝇ADH基因的克隆及序列分析

[目的]对葱蝇(Delia antiqua)ADH基因进行克隆,并对其进行序列分析。[方法]通过RACE的方法克隆葱蝇ADH基因的cDNA序列,同时对该序列进行同源性分析、氨基酸序列比对和系统发育分析。[结果]试验获得的cDNA全长1 088 bp,其中ORF 771 bp,编码256个氨基酸,推测其相对分子质量为30.80 kDa,等电点为8.22;通过该基因推导的氨基酸序列与其他物种的ADH进行相似性比较和系统发育分析,发现葱蝇与刺舌蝇(Glossina morsitans)氨基酸序列的同源性最高。[结论]该研究为ADH基因的进一步研究提供了基础。     

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.     

牙鲆Toll样受体1基因全长cDNA的克隆及特征分析

[目的]克隆牙鲆TLR1(Toll like receptors)全长基因,并对其结构特征和表达规律进行分析。[方法]采用同源克隆和快速扩增cDNA末端技术,从牙鲆头肾组织中克隆出TLR1基因cDNA全长序列,并对该基因进行生物信息学和表达模式分析。[结果]牙鲆TLR1基因cDNA全长2 947 bp,开放阅读框(ORF)2 418 bp,编码805个氨基酸,包括26个氨基酸组成的信号肽、2个跨膜区、6个富含亮氨酸重复结构域(LRR)和一个TIR结构域(Toll/interleukin(IL)-1 receptor)。该蛋白的分子量为91.15 kDa,等电点为6.49。氨基酸序列同源性分析显示,牙鲆TLR1基因与其他脊椎动物的TLR1基因序列全长同源性达到69%～35%,TIR序列的同源性达到84%～62%。在系统发生树上牙鲆的TLR1基因首先与斜带石斑鱼聚类。通过荧光定量qRT-PCR检测,结果显示牙鲆TLR1基因的mRNA主要表达于肝脏、心脏和脾脏等组织。[结论]该研究结果为进一步研究TLR1基因的功能和开发牙鲆免疫增强剂奠定了基础。     

东亚砂藓甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因的克隆及表达分析

[目的]克隆东亚砂藓甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因RjGAPDH,并对其进行生物信息学和表达分析。[方法]通过分析东亚砂藓转录组测序数据,利用RT-PCR技术克隆该基因的全长序列,并通过荧光定量PCR分析RjGAPDH基因在不同干旱胁迫时间的表达情况。[结果]该基因全长为1 208 bp,开放阅读框1 053 bp,编码350个氨基酸,预测蛋白分子量为38.66 kD,等电点pI为6.02,不稳定系数为23.97,为稳定蛋白;该基因编码的蛋白无跨膜区和信号肽序列,定位于细胞质。在快速干旱胁迫处理过程中,东亚砂藓RjGAPDH基因的表达量高于正常生长的材料(CK),能被诱导表达。[结论]RjGAPDH基因可能参与东亚砂藓对干旱的胁迫反应,为后续进一步研究其功能特征奠定基础。     

葱蝇ADH基因的克隆及序列分析(英文)

[目的]对葱蝇(Delia antiqua)ADH基因进行克隆,并对其进行序列分析。[方法]通过RACE的方法克隆葱蝇ADH基因的cDNA序列,同时对该序列进行同源性分析、氨基酸序列比对和系统发育分析。[结果]试验获得的cDNA全长1088bp,其中ORF771bp,编码256个氨基酸,推测其相对分子质量为30.80kDa,等电点为8.22;通过该基因推导的氨基酸序列与其他物种的ADH进行相似性比较和系统发育分析,发现葱蝇与刺舌蝇(Glossina morsitans morsitans)氨基酸序列的同源性最高。[结论]该研究为ADH基因的进一步研究提供了基础。     

禽类PRL基因的cDNA克隆及生物信息学分析

[目的]通过对PRL基因(催乳素基因)的克隆及生物信息学分析,研究该基因编码的蛋白对禽类就巢性的作用。[方法]利用原鸡PRL基因mRNA序列(NM-205466)与蓝孔雀表达序列标签(EST)数据库进行Blast检索,以及序列拼接和逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR),获得了蓝孔雀PRL基因的部分cDNA序列,并对该序列进行了生物信息学分析。[结果]获得的cDNA序列片段长度为927bp,包括完整的开放阅读框690 bp,编码229个氨基酸。系统发育树的构建发现蓝孔雀与原鸡亲缘关系比较近,与鹑次之,与火鸡亲缘关系最远。[结论]该研究结果为研究PRL蛋白的生物学功能奠定了基础。     

革胡子鲶生长激素成熟肽cDNA克隆及其在大肠杆菌中的表达

[目的]构建革胡子鲶生长激素基因原核表达体系。[方法]采用PCR方法,扩增得到了革胡子鲶生长激素基因成熟肽的cDNA序列,将该序列克隆至原核表达载体pRSET-A,构建重组质粒pRSET-mGH,并在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中进行表达。[结果]革胡子鲶生长激素成熟肽cDNA序列全长534 bp,编码1个由178个氨基酸残基组成的生长激素成熟肽,分子量为20.28 kDa,等电点为5.93。SDS-PAGE和Western blot分析表明,表达的目的融合蛋白分子量为27.41 kDa,主要以非可溶性的包涵体形式存在于菌体沉淀中。目的融合蛋白的表达量高达细菌沉淀蛋白总量的36.8%。[结论]该研究为革胡子鲶生长激素的产业化开发和应用奠定了基础。