中国荷斯坦牛SRY基因编码区的克隆与原核表达

利用PCR技术从雄性中国荷斯坦牛的基因组DNA中克隆了Y染色体性别决定基因(Sex-deter-m in ing R eg ion on the Y Chrom osom e,SRY)的编码区全长序列,构建了表达载体pET-28a/SRY,并将其在大肠杆菌(E.coli)中进行了诱导表达,对表达产物进行了检测。结果表明,SRY基因编码区长687 bp,编码229个氨基酸;表达载体pET-28a/SRY构建成功;表达产物中含有相对分子质量为33 ku的SRY蛋白。     

内蒙古绒山羊SRY基因HMG-box的分子特征分析

【目的】克隆内蒙古绒山羊SRY基因的HMG-box区,并对其序列特征进行分析。【方法】参考Gen-Bank中山羊SRY基因序列设计1对引物,采用PCR法扩增内蒙古绒山羊雄性个体的SRY基因HMG-box区全部序列,克隆到pMD18-T载体中,转化DH5α菌,蓝白斑筛选阳性克隆,并进行测序。将测序结果与GenBank中部分偶蹄目动物SRY基因HMG-box的序列进行同源性比较,构建系统进化树。【结果】内蒙古绒山羊SRY基因HMG-box长度为231 bp,编码77个氨基酸;内蒙古绒山羊SRY基因HMG-box与GenBank中山羊、绵羊、猪、麝香鹿、梅花鹿、牛、水牛和牦牛等偶蹄目动物的核苷酸同源性分别为100.0%,99.1%,86.1%,96.1%,96.1%,97.4%,95.6%和96.9%,推导的氨基酸序列同源性分别为100.0%,100.0%,83.1%,94.8%,94.8%,94.8%,92.2%和93.5%。基于SRY基因HMG-box核苷酸序列构建的物种间系统进化结果,基本上与这些偶蹄目动物传统的系统分类结果一致。【结论】SRY基因HMG-box区在物种进化中高度保守,有望作为构建系统发育树的候选基因。     

牛MyoG基因启动子的克隆与序列分析

根据G enB ank中已公布的人、猪和小鼠的MyoG基因的5′侧翼和部分第一外显子序列设计PCR引物,用touch-dow n PCR技术扩增了牛MyoG基因的启动子序列,构建了重组克隆载体pGEM-T-MyoG,并通过PCR扩增、限制性酶切对阳性克隆进行了鉴定、测序及生物信息学分析。结果表明,牛MyoG基因的启动子序列(G en-bank中注册号为AY 882581)长度为672 bp,其与猪、人和小鼠相应序列的同源性分别为94%,91%和88%,且其在不同物种之间具有一定的保守性。牛MyoG基因启动子的克隆与序列分析为进一步研究牛MyoG基因的表达调控奠定了基础。     

牛FABGL基因cDNA的克隆与序列分析

以中国西门塔尔牛肝脏组织为材料,运用同源序列克隆技术结合RT-PCR和RACE技术,对牛FABGL基因的cDNA进行了克隆与序列分析,并对推导的FABGL蛋白结构与性质进行了初步分析。结果表明,牛FABGL基因的cDNA序列长994 bp,包括780 bp的开放阅读框、16 bp的5′非翻译区和198 bp的完整3′非翻译区,由260个氨基酸组成。该基因cDNA核苷酸编码区序列与猕猴、人、猪和小鼠FABGL基因的相似性分别为89%,89%,87%和86%。推导的氨基酸序列与猕猴、人、猪和小鼠的相似性分别为89%,87%,89%和86%。以FABGL基因cDNA编码区序列构建的分子进化树研究结果表明,牛的FABGL基因在人、猕猴、猪、鼠等物种中,与猪的亲缘关系最近。牛的FABGL蛋白的三级结构包含2个跨膜结构—Cu toff模体,分别位于11~16位氨基酸和128~131位氨基酸处。     

牛BMPRⅠA基因cDNA的克隆及组织表达谱分析

【目的】克隆牛BMPRⅠA基因cDNA全长,以进行生物信息学分析和组织表达谱研究。【方法】运用生物信息学方法,结合RT-PCR和SMART RACE技术,对牛BMPRⅠA基因进行cDNA全长克隆和生物信息学分析,并通过RT-PCR方法进行了组织表达谱研究。【结果】克隆得到了牛BMPRⅠA基因4 067 bp的cDNA全长序列,通过核酸序列分析发现,该基因编码532个氨基酸,与人、黑猩猩、小鼠、大鼠、犬和红原鸡在核酸序列上分别有91%,93%,89%,88%,91%和82%的同源性;在氨基酸序列上分别有97%,95%,96%,95%,97%和91%的同源性。通过生物信息学分析发现,牛BMPRⅠA蛋白包含一个信号肽序列和一个跨膜区序列,其成熟蛋白可能位于细胞膜上。在牛卵巢、肝、肌肉、小肠、脂肪、子宫、肾脏、心肌、肺、胰腺、睾丸、乳腺、瘤胃、脾脏、淋巴、胸腺等组织中都检测到有BMPRⅠA基因表达。【结论】牛BMPRⅠA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。     

牛Dmrt7基因cDNA的克隆和生物信息学分析

【目的】探讨牛Dmrt7基因的生物学功能,为进一步研究该基因对牛精液品质的影响奠定基础。【方法】以牛睾丸组织为材料,根据GenBank中发表的小鼠Dmrt7基因序列,结合生物信息学技术,设计并合成2对引物,采用RT-PCR方法克隆牛Dmrt7 cDNA,并运用DNAMAN软件及在线工具对所得到的序列进行了生物信息学分析。采集牛肾脏、肝脏、睾丸、肺、脾脏、瘤胃、子宫、小肠、心脏、卵巢和肌肉等11个组织,以牛-βactin基因为内参基因,对牛Dmrt7基因的组织表达谱进行分析。【结果】牛Dmrt7基因cDNA长度为1 378 bp(Genbank登录号为EF534775),包含由1 113个碱基组成的开放读码框(ORF),该ORF包含1个TAG终止密码子,编码370个氨基酸;在进化关系上,牛首先与狗聚为一类,亲缘关系最近,再与小鼠和大鼠聚为一类,最后与人和短尾猿聚为一类。Dmrt7蛋白含有一个DM结构域。牛Dmrt7基因在睾丸组织中高度表达,在其他组织中不表达。【结论】获得了牛Dmrt7基因的cDNA序列(Genband登录号为EF534775);牛Dmrt7蛋白可能对精液品质有影响。     

秦川牛A-FABP基因的生物信息学分析

【目的】克隆秦川牛脂肪型脂肪酸结合蛋白(A-FABP)基因,并对其进行生物信息学分析,为深入研究A-FABP基因与秦川牛肉质性状的关系奠定基础。【方法】以秦川牛脂肪组织为材料,采用RT-PCR方法对牛A-FABP基因进行克隆。使用DNAMAN、NCBI等一系列在线软件及工具,对所得到的序列及其编码蛋白质的结构和特性等进行生物信息学分析。【结果】秦川牛A-FABP基因含有15个酶切位点,编码的蛋白分子质量为14.7 ku,二级结构主要以α-螺旋、不规则盘绕和延伸链为结构元件,含132个氨基酸,其中强碱性氨基酸18个,强酸性氨基酸19个,疏水氨基酸45个,不带电荷的极性氨基酸32个;含有6个蛋白激酶C磷酸化位点,1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,3个肉豆蔻酰基化位点,1个FABP结合域;含有4个Ser、6个Thr和1个Tyres,这11个氨基酸均可能成为蛋白激酶磷酸化位点。【结论】秦川牛A-FABP基因编码的氨基酸序列与人、鸡、小鼠、大鼠、野猪的氨基酸序列同源性分别为84.09%,85.61%,71.97%,88.33%,81.82%,表明在进化关系上,A-FABP氨基酸序列有较好的保守性;此蛋白序列具有脂钙蛋白结合域,没有信号肽;无明显跨膜区,不含有二硫键。     

牛Rybp基因的表达特性分析

【目的】研究牛Rybp基因时空表达图谱,为Rybp基因的功能研究奠定基础。【方法】利用实时定量PCR方法,检测Rybp基因在秦川牛16种组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、睾丸、腹膜脂肪、心包脂肪、背最长肌、里脊、大肠、小肠、瘤胃、网胃、皱胃和瓣胃)、5个不同发育阶段(6,12,18,24和60月龄)肌肉、脂肪组织以及不同分化阶段(第0,2,4,6,8和10天)牛成肌细胞中的表达特性。【结果】Rybp基因在成年秦川牛睾丸组织中的表达量远远高于其他组织,是背最长肌的365倍,而在背最长肌、里脊、心脏等组织中的表达量相对较低。Rybp基因在60月龄肌肉组织中表达量是6月龄的7倍,在6,12,18,24月龄表达量呈微弱上升趋势,但差异不显著;Rybp基因在6,12,18,24月龄脂肪组织中的表达量分别是60月龄的8.5,6.5,5.6和2.1倍,差异达显著水平;Rybp基因在成肌细胞分化第2,4,6,8,10天的表达量分别是第0天的3.6,5.0,9.9,7.0和4.3倍。【结论】随着秦川牛年龄的增加,Rybp基因在肌肉组织中的表达水平逐渐升高,在脂肪组织中的表达水平显著下降;在不同分化阶段成肌细胞中,随着成肌细胞分化进程的推进,Rybp基因表达水平逐渐升高,而当分化减速后,Rybp基因表达水平逐渐降低。牛Rybp基因可能对牛肌细胞分化起抑制作用。     

牛MyoG基因单核苷酸多态性分析

以皖东牛和广丰牛共128头牛为研究对象,采用PCR-RFLP方法检测牛MyoG基因的多态性。结果表明,在牛MyoG基因的外显子466碱基处发生G>C突变,检测到AA和AB 2种基因型,该位点的突变未引起氨基酸序列的变化。在皖东牛群体中AA基因型频率为23.66%,AB基因型频率为76.34%;在广丰牛群体中AA基因型频率为17.24%,AB基因型频率为82.76%。皖东牛的多态信息含量（PIC）为0.3606,广丰牛为0.3702,在该位点均处于中度多态。卡方检验表明皖东牛群体处于哈代-温伯格不平衡状态(P<0. 05);广丰牛处于哈代-温伯格平衡状态(P>0. 05)。     

牛RXRG基因cDNA的克隆及生物信息学分析

【目的】扩增了牛RXRG基因的序列,并对其进行了生物信息学分析。【方法】提取牛肌肉组织总RNA,利用RT-PCR技术,对牛RXRG基因进行了克隆,将得到的2条片段分别重组到PMD19-T载体并进行了序列测定;利用DNAMAN软件拼接得到2条片段序列,并运用DNAMAN软件及在线工具对拼接所得到的序列进行了生物信息学分析。以牛肾脏、肝脏、睾丸、肺、脾脏、瘤胃、子宫、小肠、心脏、卵巢和肌肉等11个组织为材料,对牛RXRG基因在组织中的表达进行了分析。【结果】获得了长度为1 811 bp的牛RXRG基因cDNA,其由10个外显子组成,编码463个氨基酸;该基因与人、猪、猕猴、小鼠、大鼠在氨基酸序列上分别有89.5%,93.4%,87.2%,83.9%和85.2%的同源性。【结论】获得了牛RXRG基因长度为1 811 bp的cDNA序列,牛RXRG基因除在肌肉组织中高度表达外,在其他组织中均不表达。     

苏云金芽孢杆菌新菌株S249 cry2Ad2的克隆及特征分析

根据GenBank中cry2Ad基因序列设计1对特异性引物,以苏云金芽孢杆菌新菌株S249质粒 DNA为模板,应用PCR扩增技术得到了1条大小约为2．0 kb的DNA片段(cry2Ad2)。通过引物步行法测定该片段长1919 bp,其中开放阅读框(ORF)长1902 bp,编码633个氨基酸;经DNASTAR软件分析,预测其蛋白分子量为70．72 ku,等电点pI=8．26。序列比较结果表明,该基因与cry2Ad类基因高度同源(同源性达99%)。该基因已在GenBank中登录,登录号为DQ219823,并被Bt δ-内毒素基因国际命名委员会正式命名为cry2Ad2。     

红花查尔酮异构酶基因全长cDNA的克隆及表达分析

【目的】克隆红花(Carthamus tinctorius L.)黄酮合成途径中的关键酶查尔酮异构酶(Chalcone isomerase,CHI)基因的全长序列,研究其组织表达特异性,为红花代谢调控研究提供参考。【方法】利用RT-PCR技术克隆CHI基因的cDNA全长,并对其全长基因进行生物信息学分析;构建系统发育树,研究其与相似序列的同源性;利用实时荧光定量PCR方法,分析CHI基因在红花不同开花时期的表达量。【结果】CHI基因全长1 161bp,开放阅读框长654bp,编码217个氨基酸,理论分子质量约为23.14ku,等电点为5.67,序列含有典型的加尾信号序列AATAA和Poly(A)。系统发育树表明,该基因与其他物种CHI基因具有较高的同源性,其中与青木香的同源性最高,达到82%。实时荧光定量PCR结果表明,CHI基因在红花花蕾期的表达量最高。【结论】克隆得到了红花CHI基因,其在红花花蕾期的表达量最高。     

球孢白僵菌蛋白酶成熟因子基因片段的克隆及其表达分析

通过mRNA差异显示技术,从蝉脱诱导培养的球孢白僵菌中分离获得了长度295 bp一种蛋白酶成熟因子的基因片段。该片段编码多肽序列与米曲霉的蛋白酶成熟因子编码氨基酸序列同源性较高,达94.44%。Realtime-PCR检测结果表明,蝉蜕诱导条件下该基因的表达量为对照的8倍左右。诱导下蛋白酶成熟因子的高效表达,表明其在白僵菌毒力相关重组菌株构建研究中可能具有重要的应用价值。     

铁皮石斛可溶性酸性转化酶基因克隆与表达分析

【目的】克隆铁皮石斛Dendrobium officinale可溶性酸性转化酶基因SAI,分析该基因生物学信息及时空表达特异性。【方法】基于同源序列克隆铁皮石斛SAI基因c DNA全长,采用生物信息学方法进行序列分析,并采用qRTPCR进行组织特异性表达分析。【结果】铁皮石斛SAI基因全长为1 595 bp,c DNA编码区1 368 bp,Genbank登录号为KU598852。该基因编码455个氨基酸,蛋白相对分子质量为50 700。NCBI BLASTx分析表明,该基因氨基酸序列与柑橘Citrus unshiu酸性转化酶基因、甜橙C.sinensis酸性β-呋喃果糖苷酶基因序列相似性最高,达77%,与其他植物酸性转化酶基因的相似性均高于68%。聚类分析表明,铁皮石斛SAI基因与玉米Zea mays液泡转化酶基因、甘蔗Saccharum officinarum SAI基因亲缘关系最近。该基因编码的蛋白质属于非跨膜结构的亲水性热稳定蛋白,定位于液泡中。SAI基因在2年生铁皮石斛的茎中表达量最高,3年生的叶中表达量最低。【结论】成功克隆铁皮石斛液泡酸性转化酶基因,该基因在铁皮石斛不同组织不同生育时期的表达量差异较大。     

火龙果HpGST基因克隆及表达分析

为探究火龙果（Hylocereus）谷胱甘肽S-转移酶基因（HpGST）的功能,克隆了HpGST基因的cDNA序列,并进行生物信息学及表达分析。结果显示：HpGST序列全长为666 bp,编码221个氨基酸,编码蛋白属于非分泌型不稳定亲水性蛋白,亚细胞定位预测其于细胞质中发挥作用;系统进化树显示其与藜麦亲缘关系较近,属谷胱甘肽转移酶Tau家族;实时荧光定量PCR分析结果显示,HpGST在火龙果不同色泽类型品种果肉中均有表达,在有色素累积的紫肉和粉肉类型中表达量均显著高于无色素累积的白肉类型,表达趋势均为先上升后下降,其表达量与甜菜素含量呈现正相关,且在不同色泽类型品种中表达趋势与甜菜素累积趋势高度一致,推测HpGST基因在火龙果甜菜素合成与分布中发挥重要作用。     

中国南瓜内参基因18S rRNA的克隆及其引物开发

【目的】克隆获得中国南瓜18SrRNA,并设计合适的荧光定量PCR内参,为开展中国南瓜重要功能基因的表达模式和调控机制研究奠定基础。【方法】以中国南瓜‘密本’品种的基因组DNA为模板,通过PCR方法克隆中国南瓜18SrRNA基因序列,再利用Primer Premier软件设计荧光定量PCR引物,对该内参基因在中国南瓜不同组织、生长阶段及非生物胁迫条件下的表达稳定性进行检测。【结果】首次克隆得到中国南瓜18SrRNA基因序列,其长度为1 857bp,GenBank登录号为KM979454,该基因与西瓜、西葫芦等瓜类蔬菜18SrRNA基因同源性大都在90%以上;以中国南瓜内参基因18SrRNA核苷酸全长序列为基础设计1对荧光定量PCR引物,以中国南瓜果肉总RNA逆转录的cDNA第一链为模板进行PCR扩增,该引物扩增的片段大小为132bp,扩增效率高,特异性强;18SrRNA基因在中国南瓜不同组织、生长发育阶段及非生物胁迫条件下均能稳定表达。【结论】克隆获得中国南瓜18SrRNA基因,该基因适合在中国南瓜基因表达研究中作为内参基因。     

草鱼JAK2基因片段序列的克隆及其组织表达分析

通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)法从草鱼肝脏中首次克隆获得草鱼JAK2基因的片段序列。该片段序列长671 bp,编码223个氨基酸,氨基酸序列分析表明草鱼JAK2基因片段与其他物种的相似性在70%～91%之间;系统进化树显示,鱼类的JAK2独立聚成一支,草鱼与斑马鱼聚成一支,与鳜鱼和墨绿凹鼻鲀聚成的一支再聚成一支。实时荧光定量PCR分析表明,草鱼JAK2基因在肝脏、肌肉、脑、心脏、脾脏和肠系膜脂肪组织中均有表达,其中在肝脏组织中表达量最高,显著高于其他组织(P<0.05),其次是肌肉、脑、脾脏和肠系膜脂肪组织,在心脏组织中表达量最低,且显著低于其他组织(P<0.05)。本研究为进一步研究草鱼JAK2基因的结构和功能奠定了基础。研究亮点:JAK2基因在鱼类上的研究报道甚少。本研究首次克隆了草鱼JAK2基因片段序列;且发现JAK2基因在肝脏组织中表达量最高,心脏组织中表达量最低,为草鱼JAK2基因的结构及其信号转导等生理功能的深入研究奠定了基础。