金草鱼Serpinc1基因克隆及其序列分析

获取金草鱼Serpinc1基因序列,研究金草鱼与草鱼Serpinc1基因的差异,并预测金草鱼Serpinc1基因序列的特征及其编码蛋白的高级结构。本研究利用RT-PCR克隆测序技术获得金草鱼Serpinc1基因序列,分析其与草鱼Serpinc1基因的差异,并通过生物信息学方法预测金草鱼Serpinc1基因序列的特征及其编码蛋白的高级结构。结果显示,金草鱼Serpinc1基因与草鱼相比共有4个核苷酸位点发生改变(c.1091TA、c.1116AT、c.1176TG和c.1179CT),其中仅有1个位点(c.1091TA)为错义突变,导致第364位缬氨酸(Val)转变为谷氨酸(Glu)。生物信息学预测结果表明,金草鱼Serpinc1基因开放阅读框长度为1 353 bp,共编码450个氨基酸,分子量为50.89 kDa,理论等电点为6.58,不稳定指数为34.55,属于不稳定蛋白;编码氨基酸包含20种标准氨基酸,其中亮氨酸最多(10.2%),而色氨酸(Trp)含量最少(1.3%);整条肽链的亲疏水平均值为-0.213,表现为亲水性;包含4个糖基化位点和37个磷酸化位点;蛋白质二、三级结构以α结构和功能及其发挥该功能的活性位点的验证奠定了基础,为金草鱼出血性疾病相关分子标记的筛选提供了理论基础。     

草鱼CD40基因编码区分子序列特征分析

为了研究CD40基因在草鱼出血病中的作用,笔者利用生物信息学分析方法对草鱼CD40基因编码蛋白的理化性质、跨膜结构、蛋白质二级结构、N-糖基化位点、信号肽、结构域等高级结构进行了预测。结果表明,草鱼CD40基因编码288个氨基酸残基,是一不稳定的可溶性蛋白;有2个潜在的N-糖基化位点、存在1个典型的跨膜螺旋区;编码蛋白质的二级结构是以无规则卷曲和β-折叠为主的混合型蛋白。     

草鱼HSP70基因生物信息学分析

本研究采用生物信息学方法,对草鱼HSP70基因编码蛋白质的理化特性和结构进行了分析和预测。结果表明,草鱼HSP70基因编码573个氨基酸,组成的蛋白质为不稳定的水溶性蛋白。二级结构为混合型,三级结构是由α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲构成。     

牛TBX21基因序列特征分析

为了更加深入地了解牛TBX21基因的蛋白质结构和功能及其与该基因有关联的疾病,本研究以牛TBX21为目的基因,利用生物信息学方法对其编码蛋白质的基本理化性质、疏\亲水性、蛋白质翻译后的修饰位点、信号肽和跨膜结构域、亚细胞定位以及蛋白质的高级结构等对其进行预测分析。结果表明,牛TBX21基因编码532个氨基酸,分子质量为58188.87,基因编码产物不稳定指数为57.26,理论等电点为5.88,分子式为C 2597 H 3892 N 714 O 781 S 18。亲水性氨基酸占比为78.63%,疏水性氨基酸占比为21.37%,平均分值为-0.655,为负值,表现为亲水性。该基因中没有信号肽和跨膜结构域,没有N-糖基化位点,但含有磷酸化位点52个。通过对其亚细胞的定位分析,显示TBX21基因编码的产物主要是在细胞核内发挥其生物学作用。该基因的蛋白质二、三级结构均由α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲组成,其在生物合成、基因表达与调控等方面有重要作用。本研究结果可为牛TBX21基因深入研究奠定一定的基础。     

滩羊FGF21基因CDS区克隆表达及生物信息学分析

为了探究滩羊卷曲被毛时空变化特征,本研究运用基因克隆技术对滩羊FGF21基因的编码区全长序列进行克隆测序,利用生物信息学方法进行序列分析,并对FGF21基因在滩羊不同生长时期皮肤中的表达模式进行分析。结果表明:滩羊FGF21基因的CDS区有1个630 bp的开放阅读框,编码209个氨基酸,其编码蛋白分子量和理论等电点分别为22645.8 ku和6.08 ku,该蛋白不存在跨膜结构,为膜外蛋白,且属于亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋、延伸、β-折叠及无规则卷曲4种结构组成;滩羊FGF21基因序列与山羊、牛等物种间同源性较高,所构建系统发生树与其物种同源性关系吻合。半定量RT-PCR分析FGF21基因在滩羊不同组织中分布发现,FGF21仅在肝脏、肺脏、胃和皮肤中表达,在皮肤中表达量低于在肝脏中的表达量,但高于在胃中的表达量;不同时期滩羊皮肤组织荧光定量PCR结果显示,FGF21基因在幼龄组(1月龄)滩羊皮肤中表达量极显著高于成年组(48月龄)表达量(P0.01),表明FGF21基因有可能是调控滩羊皮肤被毛卷曲差异的候选基因之一。本研究将为滩羊毛发生长的生物学机制研究提供一定的参考价值。     

紫花苜蓿DREB1转录因子基因的克隆及序列分析

干旱应答结合元件(DREB1)在植物抗逆性方面起着重要的作用。以紫花苜蓿为试验材料,克隆了紫花苜蓿DREB1基因,对其编码的蛋白的理化性质、二级和三级结构进行分析。紫花苜蓿DREB1基因全长901 bp,编码218个氨基酸,氨基酸序列分析比对显示该蛋白质属于AP2家族,为亲水性蛋白质,没有信号肽;二级结构中包含1个α-螺旋和3个β-折叠,其中6个氨基酸位点的变异可能影响蛋白的三级结构,可能与蛋白的抗逆功能有关。     

鸡FGF6基因生物学特性及其多态性与经济性状的关联分析

旨在探究鸡成纤维细胞生长因子6(fibroblast growth factor 6,FGF6)基因的生物学特性,挖掘FGF6基因单核苷酸多态性(SNP)位点并分析其与经济性状的相关性,为后续研究鸡FGF6基因对生长性状的影响提供参考。本研究对FGF6蛋白序列进行生物信息学分析;基于768只固始鸡-安卡鸡F₂资源群的GBS数据及相关经济性状表型数据对FGF6基因包含启动子2 kb区域SNP位点进行筛选,并进行连锁不平衡和关联分析,探究FGF6基因SNP和单倍型与鸡经济性状的相关性。生物信息学分析结果显示,鸡FGF6氨基酸序列与火鸡同源性为91.26%;系统进化分析表明,鸡FGF6与火鸡亲缘关系最近,其次是绿海龟,与斑马鱼遗传距离最远;保守性分析显示不同物种间FGF6保守性较高。鸡FGF6蛋白为亲水性蛋白、存在1个跨膜区,主要定位于细胞质;其二级、三级结构相符。鸡FGF6蛋白被22个磷酸化位点和1个N-糖基化位点修饰;与其受体家族FGFR1～4和EGF存在互作关系。鸡FGF6基因启动子区域筛选到6个SNPs位点,均位于1号内含子上;多态性分析显示6个SNPs位点存在...     

牛TLR4基因生物信息学分析

为了更加深入地了解牛TLR4基因的功能、结构及与该基因有关联的疾病识别及其致病机理,利用牛TLR4基因的氨基酸序列对其编码蛋白的基本理化性质、蛋白质译后的磷酸化位点和糖基化位点以及跨膜结构域和蛋白质结构进行预测。结果显示,牛TLR4基因一共编码841个氨基酸,负电荷残基总和(Asp+Glu)为84,正电荷残基总和(Arg+Lys)为76,不稳定指数小于40,表明该基因编码产物稳定性较好。在该基因整个编码产物中,亲水氨基酸占比较多,平均分值为-0.011,由此得知TLR4基因编码的蛋白质是一种易溶蛋白。有9个潜在的N-糖基化位点;78个磷酸化位点以及存在一个跨膜蛋白和存在信号肽,其切割位点在第25和第26个氨基酸之间。蛋白质的二、三级结构预测结果显示,二级结构和三级结构均由α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲组成,其在生物合成、基因表达与调控等方面有重要作用。本研究结果可为牛TLR4基因深入研究提供理论基础。     

贝氏隐孢子虫Rhomboid基因的克隆与生物信息学分析

将Gen Bank中发表的C.parvum、C.hominis和C.muris的菱形体蛋白(Rhomboid,ROM)基因序列进行比对分析,设计合成该基因保守片段的1对特异性引物,以贝氏隐孢子虫基因组DNA为模板,PCR扩增出CbROM基因保守片段,采用染色体步移技术获得基因片段3'端和5'端核苷酸序列,并对所得序列进行测序、拼接与生物信息学分析。结果显示,CbROM基因ORF长度为1 422 bp,编码473个氨基酸,蛋白质理论相对分子质量为52 700,等电点为8.65,是疏水性蛋白质,含有7个串连的跨膜螺旋区,无信号肽;该基因含有典型的菱形体蛋白相关保守结构域,属于菱形体蛋白酶家族;功能位点分析结果显示,CbROM蛋白序列包含6个N-糖基化位点,2个c AMP、c GMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,8个蛋白激酶C磷酸化位点,7个酪蛋白激酶II磷酸化位点和10个N-豆蔻酰化位点;二级结构中包含α-螺旋38.27%,β-折叠16.7%和无规则卷曲45.03%。本试验获得的贝氏隐孢子虫的Rhomboid基因序列,为该基因功能的进一步研究及其基因工程疫苗的研制奠定基础。     

不同物种肌细胞生成素基因序列结构与功能特性的生物信息学分析

为探讨不同物种肌细胞生成素(MyoG)基因的组成结构与功能特性,利用比较基因组学方法,对GenBank中已报道的猪、牛、绵羊、家兔和家鸡myoG基因完整编码区核苷酸及其氨基酸序列的分子结构、理化特性、糖基化位点、信号肽、跨膜区、二级结构、高级结构域以及基于该基因编码氨基酸序列的5个物种之间的进化关系进行了系统的生物信息学分析。结果表明:猪、牛、绵羊、家兔和家鸡myoG基因核苷酸序列组成结构特点及其编码蛋白质的理化特性基本一致,均属于疏水性不稳定蛋白质;猪、牛和绵羊均含有6个潜在的N-糖基化位点,而家兔和家鸡则包括7个不同的N-糖基化位点;均不含信号肽,属于非分泌型蛋白质,不含跨膜结构域;均含有Basic和H-L-H保守结构域;α-螺旋和无规卷曲为myoG多肽链中的主要二级结构元件,三维结构预测均存在2个Helix与1个Loop结构单元;猪与其他4个物种氨基酸序列的同源性分别为96.0%,95.5%,95.5%和72.2%,牛与绵羊myoG基因进化关系最近。本研究为深入探讨myoG基因调控畜禽骨骼肌的生长发育机制提供了理论基础。     

猪细小病毒非结构蛋白NS1基因的克隆、序列分析及蛋白质结构预测

根据GenBank登录的猪细小病毒NADL-2株和China株序列,利用Oligo 6.0软件设计1对扩增NS1全基因的特异性引物,对从贵州省安顺地区检测到的PPV的NS1基因进行扩增、克隆、测序、序列分析和蛋白质结构预测分析。测序结果表明,扩增的目的基因长度为1986 bp,共编码659个氨基酸,其中NS1基因的1287、1288和1298位碱基发生了缺失,导致429、430和433位氨基酸发生缺失。系统发生树结果表明,本试验测序的NS1基因与NADL-2弱毒株处在同一进化分支;氨基酸同源性与NADL-2弱毒株和Kresse毒株最高,均为98.6%。蛋白质结构预测分析结果表明,非结构蛋白NS1的分子质量为75269.76 u,理论等电点pI为7.25,不稳定系数为41.57,推测其为不稳定蛋白质;脂肪指数为73.58,总体平均亲水性为-0.565,推测该蛋白质是一种亲水性蛋白质;该蛋白质含有丰富的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,柔性区域较多,呈连续分布;非结构蛋白NS1无跨膜区和信号肽;预测非结构蛋白NS1含有3个N-糖基化位点、3个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、5个蛋白激酶C磷酸化位点、22个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点、8个N-肉豆蔻酰化位点、1个酰胺化位点及1个ATP/GTP结合位点基序A(P-环);该蛋白质抗原表位较多,存在10个主要的抗原表位。     

草原红牛Acot2基因克隆及其在各组织中的表达差异研究

本研究旨在探究草原红牛酰基辅酶A硫酯酶2(Acot2)的基因功能,并对其进行生物信息学分析,检测Acot2基因在草原红牛不同组织中的表达差异。根据GenBank中公布的牛Acot2基因序列(登录号:NM_001101938.1)设计引物,PCR扩增获得草原红牛Acot2基因的完整CDS并进行测序,利用分析软件进行序列同源性比对并构建系统进化树;获得对应的氨基酸序列并分析蛋白理化特性及蛋白亚细胞结构、亲疏水性和磷酸化位点,预测蛋白二级结构并构建蛋白质三级结构模型;利用实时荧光定量PCR方法检测Acot2基因在不同组织中的表达差异。结果显示,草原红牛Acot2基因CDS大小为1 395 bp,编码464个氨基酸,其核苷酸序列与亚洲水牛的同源性较高(98.3%),与猕猴和黑猩猩的同源性较低(80.5%和80.4%)。Acot2蛋白分子式为C_(2317)H_(3606)N_(640)O_(628)S_(14),分子质量为50.924 ku,理论等电点为8.84。蛋白质不稳定指数为37.50,氨基酸残基多数为亲水性残基,总平均亲水性为-0.094。亚细胞定位分析表明,Acot2蛋白分布在内质网(30.4%)、线粒体(26.1%)、高尔基体(17.4%)、细胞质(17.4%)、液泡(4.3%)和细胞质(4.3%)中;磷酸化位点分析发现,Acot2蛋白存在20个磷酸化位点。二级结构主要形式有α-螺旋(21.8%)、β-转角(33.4%)、β-折叠(18.4%)和无规则卷曲(26.4%),三级结构预测结果与其相一致。实时荧光定量结果显示,Acot2基因在草原红牛胃中表达量最高,在肺脏中表达量极少。Acot2基因在生物进化过程中具有低保守性,其编码氨基酸组成的蛋白质结构稳定,属于水溶性蛋白,在线粒体和内质网中发挥作用,在草原红牛不同组织的表达量有明显差异。本研究结果为进一步探究Acot2基因对家畜脂代谢的影响和筛选草原红牛肉质候选基因提供资料。     

EHV-1皮层蛋白VP22生物信息学分析及亚细胞定位研究

为了研究马疱疹病毒(EHV-1)皮层蛋白VP22的生物学功能,试验通过克隆测序获得VP22基因并构建系统进化树,采用生物信息学软件分析其生物学特征,并将其编码基因的PCR扩增产物亚克隆至p DsRed2-N1真核表达载体,构建重组质粒pDsRed-VP22,研究VP22在BHK-21细胞中定位。结果表明:EHV-1新疆本地株的VP22由304个氨基酸组成,其序列与欧洲分离株Ab4的同源性为100%,与其他分离株的同源性为97%~99%; VP22是一种无信号肽、跨膜区及核定位信号(NLS)的磷酸化蛋白质,具有1个核输出信号(NES)序列及14个蛋白结合位点; VP22的二级结构主要由α-螺旋及β-折叠构成,三级结构及表面电荷分布情况显示该蛋白质正反两面的电荷分布差异较大;生物学功能预测显示EHV-1 VPP22是一种多功能蛋白质;此外,试验成功构建出重组质粒p DsRed-VP22,并证实EHV-1 VP22定位于BHK-21细胞的内质网-高尔基体(ER-Golgi)膜系附近。     

哈萨克羊INHβA基因克隆及生物信息学分析

试验旨在克隆哈萨克羊抑制素βA(inhibin beta A,INHβA)基因序列,并探究其序列特征及编码蛋白的结构和功能。根据GenBank中绵羊INHβA基因序列(登录号:NM_001009458.1)设计1对特异性引物,通过RT-PCR方法对哈萨克羊INHβA基因进行扩增,将获得的INHβA基因片段插入到pMD19-T载体中进行克隆测序,并结合生物信息学方法预测和分析其核苷酸序列、氨基酸序列、蛋白跨膜、蛋白修饰位点及二级结构、三级结构模型等。结果显示,哈萨克羊INHβA基因长1 278 bp,编码425个氨基酸。哈萨克羊INHβA基因与绵羊、牛、野猪、小鼠、人、大鼠、猫、兔、马的同源性分别为98.6%、97.7%、90.4%、87.9%、91.1%、88.2%、91.8%、89.8%和91.8%,表明INHβA基因在不同物种之间具有较高的保守性。INHβA蛋白分子式为C_(2072)H_(3325)N_(603)O_(628)S_(26),分子质量为47.57 ku,理论等电点(pI)为7.87,不稳定系数为66.16,脂溶指数为78.47,亲水值为-0.507。INHβA是一种碱性不稳定的亲水性脂溶性蛋白,没有跨膜结构,含有信号肽。二级结构预测显示,INHβA蛋白α-螺旋、β-转角、无规则卷曲、延伸链分别占22.59%、4.47%、54.12%和18.82%。三级结构预测显示,INHβA蛋白以α-螺旋为主,是含有8种蛋白修饰位点的β-桶状蛋白。本试验结果为深入研究哈萨克羊INHβA蛋白功能及探讨INHβA基因对提高哈萨克羊繁殖力的影响提供参考数据。     

不同物种LH-β基因的生物信息学分析

为了研究不同物种LH-β基因的遗传多样性,采用生物信息学方法对LH-β基因进行了分析。从NCBI中选择了15个物种共73条LH-β基因编码区序列,并对该基因的遗传多样性、氨基酸序列、信号肽、跨膜结构域、亲水性/疏水性、蛋白质二级和三级结构进行了预测和分析。结果表明:在15个物种的73条基因序列中共检测到687个多态位点,生成55个单倍型;突变位点总数为23到146个;物种间的核苷酸歧异度(Dxy)在0.030到0.275之间,遗传分化(Gst)在0.000到0.183之间,净遗传距离(Da)在0.007到0.264之间。LH-β编码的蛋白呈碱性,N端有信号肽,没有跨膜结构域,肽链表现为亲水性。蛋白质二级结构主要结构元件是α-螺旋、延伸链和不规则卷曲。     

荷斯坦牛二酰基甘油酰基转移酶1基因外显子8的单核苷酸多态性位点对蛋白质结构和功能的影响及其进化分析

为了检测荷斯坦牛二酰基甘油酰基转移酶1(diacylglycerol acyltransferase 1,DGAT1)基因外显子8的单核苷酸多态性(SNPs)位点,预测分析碱基突变对蛋白质结构和功能的影响,并讨论不同物种间DGAT1的进化关系。本研究利用PCR-SSCP综合测序方法检测DGAT1基因外显子8的SNPs位点,用生物信息学方法分析DGAT1蛋白的基本性质和结构功能,并分析不同物种间DGAT1氨基酸同源性及构建其进化树。PCR-SSCP分析结果显示,DGAT1基因外显子8存在1个双突变位点,即M694和M695;蛋白质结构和功能预测结果显示,该双突变不影响蛋白质的理化性质和结构,但能引起蛋白质功能域组成发生改变;进化分析结果显示,荷斯坦牛DGAT1氨基酸序列与绵羊同源性最高(99.1%),与黑猩猩同源性最低(65.3%)。     

黔北麻羊Tβ4基因多态性及生物信息学分析

本研究旨在对黔北麻羊胸腺素β4(thymosin beta 4,Tβ4)基因的多态位点进行筛选及生物信息学分析。根据GenBank中山羊Tβ4基因序列(登录号:NC_030810和NW_017189516),应用Primer Premier 5.0软件设计引物,运用混合DNA池结合PCR产物直接测序获得黔北麻羊Tβ4基因X染色体第1、2、3外显子和3号染色体第1外显子序列进行多态性分析,利用生物信息学分析软件对黔北麻羊Tβ4基因进行同源性、系统进化树、理化性质、疏水性、卷曲螺旋、跨膜结构、信号肽、亚细胞定位、结构域、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构和三级结构分析。结果显示,共筛选出10个SNPs,分别为:G55C、C82T、G112A、C129T、G216A、G431A、G551T、T579A、A609G和A619G。同源性比对分析结果显示,黔北麻羊与黄牛、马、野猪、人、裸滨鼠、褐家鼠、小家鼠和原鸡Tβ4基因核苷酸序列同源性分别为97.8%、96.3%、95.6%、94.1%、94.8%、91.1%、92.6%和86.7%。蛋白理化性质分析显示,黔北麻羊Tβ4蛋白理论等电点为5.02,亲水值最小为-3.011,无疏水性氨基酸,无卷曲螺旋,不是跨膜蛋白,无信号肽存在,分布在细胞核(60.9%)、线粒体(4.3%)、细胞骨架(17.4%)和细胞质(17.4%),有1个THY结构域,有1个苏氨酸磷酸化位点,无N糖基化位点,有4个O糖基化位点。二级结构分析显示,C129T突变使其蛋白质二级结构中α-螺旋增加,无规则卷曲减少。本研究成功筛选出黔北麻羊Tβ4基因多态位点,为研究黔北麻羊育种的分子遗传标记辅助选择提供了参考依据。     

绵羊卵巢PSP94基因的克隆及生物信息学分析

本研究克隆绵羊卵巢微精蛋白β(PSP94)基因,旨在预测其编码蛋白的结构与功能。以河北小尾寒羊作为试验动物,提取卵巢组织RNA,采用RT-PCR和pMD19-T载体,克隆测序得到PSP94基因序列,结合生物信息学方法分析其生物学特性。结果表明,绵羊发情期和间情期卵巢中均有PSP94基因表达,克隆得到的绵羊PSP94长度为462 bp,开放阅读框(ORF)长度为336 bp,编码111个氨基酸,系统聚类分析图分析表明绵羊与牛遗传距离较近;生物信息学预测显示,该蛋白属于稳定酸性亲水蛋白,有5个磷酸化位点和2个N-糖基化位点,亚细胞定位于胞外,属于分泌蛋白,N端有信号肽,没有跨膜结构域。蛋白质二级结构主要结构元件是α-螺旋、延伸链和不规则卷曲。     

草原红牛Bcl2L13的CDS克隆及其在不同组织的表达规律研究

本研究旨在初步探究草原红牛Bcl2L13的基因功能,并对其进行生物信息学分析,检测Bcl2L13在草原红牛不同组织中的表达差异。本实验以草原红牛为研究对象,根据GenBank公布的牛Bcl2L13基因序列(GenBank登录号:NM_001078082.2)设计引物,PCR扩增获得Bcl2L13的完整CDS并进行测序,利用分析软件进行序列同源性比对并构建系统进化树;获得对应的氨基酸序列并分析蛋白理化特性及蛋白亚细胞结构、蛋白亲疏水性和磷酸化位点;预测蛋白二级结构并进行蛋白质三级结构模型构建;采用实时荧光定量PCR方法检测Bcl2L13基因在草原红牛各组织中的表达规律。结果显示:草原红牛Bcl2L13基因核苷酸序列与普通牛和牦牛的同源性高(100%和99.3%),与瘤牛和亚洲水牛的同源性较高(91.8%、90.5%);Bcl2L13基因CDS大小为839bp,编码279个氨基酸,该蛋白质分子式为C_(1348)H_(2108)N_(348)O_(439)S_5,分子量为30.374 ku,理论等电点为4.51,蛋白质不稳定指数为77.71,总平均亲水性为-0.250。亚细胞定位分析表明,Bcl2L13蛋白分布在内质网(4.3%)、线粒体(4.3%)、过氧化物酶体(8.7%)、细胞质(65.2%)、细胞骨架(4.3%)、细胞核(13.0%);磷酸化位点分析发现Bcl2L13蛋白存在33个磷酸化位点;二级结构主要形式有α-螺旋(22.4%)、β-转角(12.1%)、β折叠(31.0%)、无规则卷曲(34.5%),与三级结构预测相同;Bcl2L13在背最长肌中表达量最高,在肺组织中表达量最少。综上,Bcl2L13基因在生物进化过程中具有低保守性,其编码的氨基酸组成的蛋白质结构不稳定,属于水溶性蛋白,主要在细胞质中发挥作用,在草原红牛不同组织的表达量有显著差异。