水貂PRLR基因的克隆及生物信息学分析

本研究旨在从水貂卵巢组织中克隆催乳素受体(prolactin receptor,PRLR)基因编码区全长序列,并进行生物学信息分析,为研究其结构和功能奠定基础。根据GenBank中登录的犬PRLR基因的mRNA预测序列(登录号:XM_025436332.1)设计1对引物,采集性成熟的健康水貂卵巢组织样本,提取RNA并反转录合成cDNA,以cDNA为模板PCR扩增PRLR基因,将其插入pEASY-Blunt Simple Vector中,筛选阳性克隆测序后进行生物信息学分析。结果显示,水貂PRLR基因编码区序列全长为1 878bp,编码了625个氨基酸,水貂PRLR基因核苷酸序列与海獭同源性最高,为97.7%。系统进化树分析也显示其和海獭亲缘关系最近。对水貂卵巢PRLR基因编码蛋白进行生物信息学分析表明,PRLR蛋白含有1个信号肽,1个细胞外区域,1个跨膜区和1个膜内区;水貂PRLR蛋白为单次跨膜蛋白,其N端的D1部分含有2对保守的二硫键(Cys36—Cys46和Cys75—Cys86),D2部分含有保守的WS-基序(WS-E-WS)。水貂PRLR蛋白具有和其他PRLR蛋白相似的膜外和膜内结构。本试验结果为进一步研究和揭示水貂PRLR蛋白的结构及功能奠定了基础。     

水貂AANAT基因克隆及生物信息学分析

【目的】试验旨在对美洲水貂(Neovison vison)褪黑素(N-acetyl-5-methoxytryptamine, MT)合成的限速酶5-羟色胺-N-乙酰基转移酶(aralkylamine N-acetyltransferase, AANAT)基因进行克隆和生物信息学分析,为探究AANAT基因在水貂中的生物学功能提供参考。【方法】对水貂尾静脉采血后提取DNA,利用同源重组的方法克隆AANAT基因并分析其编码区(CDS)序列,推导成氨基酸序列后进行相似性比对及系统进化树构建,并对AANAT蛋白进行生物信息学分析。【结果】水貂AANAT基因序列长约1 631 bp, CDS区长504 bp,可编码167个氨基酸。水貂AANAT氨基酸序列与雪貂相似性最高(98.2%),系统进化树分析也显示其与雪貂亲缘关系最近。生物信息学分析结果表明,水貂AANAT蛋白为疏水性蛋白,无跨膜结构域和信号肽,主要分布于细胞质中,有5个抗原结合位点为非分泌型蛋白,该蛋白含有多个磷酸化、糖基化等翻译后修饰位点。AANAT蛋白含有1个保守的N-酰基转移酶超家族结构域,该家族与哺乳动物的昼夜节律密切相关。AAN...     

水牛TLR4 cDNA全长的克隆及其生物信息学分析

本研究利用RT-PCR方法分段克隆水牛TLR4 cDNA后拼接成全长,并克隆于pMD20-T载体中,同时运用生物信息学软件对其核苷酸序列及编码蛋白质的结构进行分析和预测。结果表明,克隆的TLR4 cDNA ORF全长2526 bp,共编码841个氨基酸,N端具有由25个氨基酸组成的信号肽,该蛋白预测的分子质量为95.98 ku,等电点为6.37;水牛TLR4与GenBank中登录的水牛TLR4(DQ857349)核苷酸序列同源性达99.01%,与黄牛、绵羊、野猪、马、人和黑猩猩的同源性超过80%,与小鼠和狗的同源性次之,分别为72.17%和61.30%,与鸡的最低,仅为53.94%;该蛋白是由胞外区(1-634位氨基酸)、跨膜区(635-657位氨基酸)和胞内区(658-841位氨基酸)3部分构成的跨膜蛋白,胞外区含有12个LRR串联重复结构域、胞内区具有TIR结构域。本试验成功克隆了水牛TLR4 cDNA全长,并获得了核苷酸及其蛋白质的生物信息学分析数据,为进一步研究其功能奠定了基础。     

长白猪CIDEB基因真核表达载体构建及生物信息学分析

本研究旨在从长白猪肝脏组织中克隆与脂质存储相关的CIDEB基因编码区全长序列,并进行生物信息学分析,为研究其结构和功能奠定基础。根据NCBI中的猪CIDEB基因mRNA序列(登录号:NM001112688.1)设计特异性引物,采集长白猪新鲜的肝脏组织,提取RNA并反转录合成cDNA,以cDNA为模板进行PCR扩增,将PCR产物与pcDNA3.1+载体连接,转入大肠杆菌DH5α感受态细胞,筛选阳性克隆后进行生物信息学分析。结果显示:长白猪CIDEB基因编码区序列全长为660 bp,编码了219个氨基酸,与人同源性最高,为92.2%。对长白猪CIDEB蛋白进行生物信息学分析表明,CIDEB蛋白属于亲水性蛋白,不存在跨膜结构,属于CIDE-N家族成员之一,不同物种的CIDEB蛋白具有很高的保守性,其二级结构α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲分别占44.29%、18.26%、8.22%、29.22%。本实验成功构建了CIDEB基因的全长真核表达载体,并对其核苷酸、氨基酸进行序列分析,为进一步研究和揭示长白猪CIDEB蛋白的结构与功能提供了基础材料。     

水貂毛色关联TYRP2基因编码区序列鉴定及比较基因组学分析

探究水貂酪氨酸酶相关蛋白2(TYRP2)基因的分子结构特性及其调控被毛色素沉积的生理功能。利用比较基因组学方法基于水貂皮肤转录组测序获得的TYRP2基因完整编码区(CDS)核苷酸及其编码氨基酸序列的结构特性开展了系统的生物信息学预测及比较基因组学分析。结果:RNA-seq获取的水貂TYRP2基因长度为3 385 bp,CDS长度1 554 bp,共编码517个氨基酸。进一步分析发现,TYRP2编码蛋白二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,属混合型二级结构,为酸性不稳定亲水蛋白质;含有1个信号肽,1个跨膜区,形成8对二硫键,包括46个磷酸化位点与7个糖基化位点,179～409位氨基酸为酪氨酸酶家族共有核心结构域。亚细胞定位显示,水貂TYRP2蛋白位于细胞外,属一种分泌型蛋白,主要在细胞内质网中发挥其生物学功能。编码氨基酸序列比对表明,水貂与其他10个食肉目物种TYRP2基因编码氨基酸序列均存在2个保守的铜离子结合位点:CuA和CuB。水貂TYRP2基因鉴定及序列分析为解析其调控被毛色素沉积的生理功能提供了详尽的生物学基础信息。     

扩展莫尼茨绦虫引发酶蛋白基因的克隆和cDNA序列分析

分离和鉴定扩展莫尼茨绦虫(Moniezia expansa)新基因,为进一步研究该基因的功能奠定基础。构建扩展莫尼茨绦虫成虫cDNA文库,随机挑取重组阳性克隆进行测序,对部分序列进行引物步移法测序,获取其全长cDNA序列;采用生物信息学等分析技术对该cDNA序列进行开放阅读框(ORF)的寻找、编码氨基酸的推导、核苷酸和氨基酸同源性比较及蛋白质二级结构的初步预测。获得了1个扩展莫尼茨绦虫新基因——引发酶蛋白,全长1269 bp,编码422个氨基酸,属于AE_Prim_S家族。编码蛋白的理论分子质量为47.1598 ku,等电点为4.83。获得了扩展莫尼茨绦虫反应结合蛋白的全长cDNA序列,为该基因功能的试验性鉴定工作奠定基础。     

猪TGFBR1基因的克隆与生物信息学分析

TGFBR1是TGF-β/Smad信号通路中的重要成员,在哺乳动物卵泡发育和排卵过程中发挥重要作用。本文通过克隆测序技术分离猪TGFBR1基因编码区序列,采用生物信息学方法对猪TGFBR1序列信息及其与哺乳动物其他物种间的进化和系统发育关系进行分析。结果发现:猪TGFBR1基因编码区序列全长1 512 bp,编码蛋白含有503个氨基酸残基,与哺乳动物其他物种的一致性分别在90%和95%以上;猪TGFBR1蛋白具有跨膜结构、GS区和激酶结构等保守结构域。进化分析显示哺乳动物TGFBR1基因的突变已达饱和状态,在进化过程中受到负选择的影响。基于TGFBR1基因编码区序列的系统发育分析发现,猪与同属偶蹄目的普通牛、绵羊的亲缘关系较近。     

猪ICOS基因部分cDNA的克隆与序列分析

研究旨在对猪T细胞诱导型刺激物(ICOS)基因的cDNA序列进行克隆与分析。根据已报道的人ICOS基因cDNA序列设计引物,首次从猪脾脏组织总RNA中扩增出ICOS基因编码区全长cDNA序列,克隆于pMD18-T载体后进行测序并进行序列拼接,运用生物信息学分析DNA序列。结果表明:该基因编码区全长630bp,编码210个氨基酸,包含5个外显子。该序列与人全基因核苷酸序列及推导的氨基酸序列的同源性分别为80%和85%;与狗和小鼠的推导氨基酸序列的同源性分别为81%和75%。这为进一步研究该基因的结构特点和功能奠定了良好基础。     

梅花鹿茸角组织BSPⅡ基因全长cDNA的克隆及序列特征分析

从梅花鹿鹿茸尖端组织全长cDNA文库中克隆了与骨形成和骨改建有关的一种新的骨生长因子BSPⅡ基因的全长cDNA序列,并结合生物信息学方法和实时荧光定量RT-PCR技术对该基因的氨基酸序列及其在鹿茸尖端不同组织层的表达情况进行了分析。结果表明,BSPⅡ基因cDNA全长为1576bp,编码311个氨基酸。经生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白具有N端信号肽及跨膜区,相对分子质量为34100,理论等电点为4．05,其一级结构中谷氨酸所占比例最高;二级结构元件主要以α-螺旋和无规则卷曲为主;同源序列分析表明,梅花鹿与欧洲牛BSPⅡ氨基酸的相似性最高（93％）;多重序列比对显示,此蛋白的N-端和68～215、265～308位谷氨酸富集区高度保守;系统进化树显示,在该基因座位上梅花鹿与马的亲缘关系较近,来源于同一个分化支。实时荧光定量RT—PCR分析表明,该基因的表达与鹿茸组织的矿化进程呈显著正相关,推测该基因在鹿茸组织矿化过程中起到了重要的调节作用。     

扩展莫尼茨绦虫α-tubulin基因的克隆及序列分析

分离和鉴定扩展莫尼茨绦虫(Moniezia expansa)新基因,为进一步研究该基因的功能奠定基础。利用构建扩展莫尼茨绦虫成虫cDNA文库,随机挑取重组阳性克隆进行测序,对部分序列进行引物步移法测序,获取其全长cDNA序列;采用生物信息学等分析技术对该cDNA序列进行开放阅读框(ORF)的寻找、编码氨基酸的推导、核苷酸和氨基酸同源性比较及蛋白质二级结构的初步预测。获得了1个扩展莫尼茨绦虫新基因α-tubulin,全长1522bp,编码225个氨基酸,CDS预测属于Tubu-lin_FstZ超家族。编码蛋白的理论分子质量为25808.6KDa,等电点为9.15。获得了扩展莫尼茨绦虫α-tubulin的全长cDNA序列,为该基因功能的试验性鉴定工作奠定基础。     

Cloning and Bioinformatics Analysis of MARK2 and CREB5 Genes in Cattle

This research aimed to clone and analyze the biological characteristics of MARK2 and CREB5 genes in cattle.In the GenBank database,MARK2 and CREB5 genes of human were chosen to blast and expressed sequence tags (ESTs) of cattle were got.Specific primers were designed and RT-PCR was used to clone the cDNA sequence from the scapula muscle of cattle with vacancy parts making up,and then MARK2 and CREB5 genes were successfully cloned.The results showed that MARK2 gene coding region was 2 076 bp,which encoded 691 amino acids.CREB5 gene coding region was 1 527 bp,which encoded 508 amino acids.The physical and chemical properties of protein prediction showed that MARK2 and CREB5 proteins were hydrophilic protein;The phosphorylation sites in threonine (Thr),serine (Ser) and tyrosine (Tyr) residues;The secondary structure of MARK2 and CREB5 proteins were maily composed of random coil and layed a foundation for the tertiary structure;Protein subcellular localization prediction showed that MARK2 and CREB5 proteins did not belong to the secretory protein;MARK2 protein contained a S_TKc domain and an UBA function structure,CREB5 protein contained a ZnF_C2H2 function structure,a BRLZ function structure and five low complexity regions and MARK2 and CREB5 proteins had no transmembrane structure.     

牛MARK2、CREB5基因的克隆和生物信息学分析

试验旨在对牛MARK2、CREB5基因进行克隆和生物信息学分析.首先在GenBank数据库中利用人MARK2和CREB5基因序列比对获得牛的表达序列标签(ESTs)的序列,进行引物设计并利用RT-PCR方法从牛肩胛骨肌肉中克隆出MARK2和CREB5基因的cDNA序列,补足空缺部分,最终获得牛MARK2和CREB5基因.通过对牛MARK2和CREB5基因的生物学特性进行分析可知:牛MARK2基因的编码区长为2 076 bp,编码691个氨基酸,CREB5基因的编码区长1 527 bp,编码508个氨基酸;经蛋白质理化性质预测MARK2和CREB5蛋白均为亲水性蛋白;MARK2和CREB5蛋白的磷酸化位点均分布于苏氨酸(Thr)、丝氨酸(Ser)和酪氨酸(Tyr)残基上;MARK2蛋白与CREB5蛋白的二级结构预测以无规则卷曲为主;亚细胞定位预测MARK2蛋白主要分布在细胞质中,CREB5蛋白主要分布在细胞核中,两者均不属于分泌型蛋白;MARK2蛋白保守结构域预测含1个S_TKc和1个UBA功能结构域,CREB5蛋白保守结构域预测含有1个ZnF_C2H2、1个BRLZ功能结构域和5个低复杂度区域且二者均不具有跨膜结构.     

京海黄鸡肌细胞生成素基因的克隆和生物信息学分析

本试验根据GenBank中公布的原鸡肌细胞生成素（myogenin,MyoG）基因序列设计1对引物,采用RT-PCR方法,从京海黄鸡肌肉组织中克隆MyoG基因的编码区序列,并使用多种生物软件和在线工具对目的序列进行生物信息学分析,分析MyoG 基因与其他物种的同源性、蛋白质的理化性质、蛋白质序列的跨膜区、亚细胞定位、亲水性、潜在的磷酸化位点、保守结构域及该基因编码蛋白的二级结构和三级结构。最终获得了包括编码区在内的长754 bp的MyoG基因序列,生物信息学分析显示,京海黄鸡MyoG基因的保守性较低,与GenBank中原鸡、火鸡、鹌鹑、马、人、野猪、牛、山羊、大鼠、绵羊的同源性分别为99.7％、94.4％、92.0％、70.0％、70.0％、73.3％、69.0％、67.9％、67.8％、73.5％;氨基酸分析发现,MyoG蛋白为水溶性蛋白,分子质量为25854 u,理论等电点为5.46,不属于跨膜蛋白;亚细胞定位显示,大部分蛋白位于细胞质内,不属于分泌蛋白;预测含有6个潜在的磷酸化位点,1段碱性序列,1段HLH序列,1段低复杂度序列;二级结构以无规则卷曲为主,三级结构显示MyoG蛋白的结构域呈螺旋状。     

拟南芥高亲和性K+载体蛋白基因cDNA克隆及其序列特征分析

以NaCl胁迫处理的拟南芥幼苗叶片为材料,用RNA提取试剂盒抽提总RNA,通过RT-PCR技术和DNA序列测定分析,证实获得了拟南芥高亲和性K⁺载体蛋白基因(AtHKT1)的cDNA序列。该cDNA全长1521 bp,包括506个氨基酸和1个终止密码子序列,且与原序列(accession number AF237672)同源性为99.34%,但与其他科植物HKT1基因同源性较低,注册该基因到GenBank中,注册号为AY685182。利用生物信息学相关软件分析预测AtHKT1基因蛋白质功能和结构,结果发现,该蛋白分子量为57.45 kD,理论等电点为9.33;氨基酸序列中第1～40个氨基酸属信号肽序列;第152～500个氨基酸属Trk H阳离子转运体蛋白保守结构域,并存在蛋白激酶C,酪氨酸蛋白激酶,依赖cAMP/cGMP蛋白激酶磷酸化,糖基化和豆蔻酰化等功能位点;该基因编码的蛋白有10个跨膜结构,N末端、C末端及中部等多个跨膜区具疏水性,符合载体类运输蛋白特点。表明本研究获得了拟南芥AtHKT1基因。     

山羊Ets-1基因cDNA的克隆与序列分析

根据GenBank已收录的牛(Bos taurus)、人(Homo sapiens)和小鼠(Mus musculus)等物种Ets-1基因序列的同源保守区域,设计特异性引物,采用RT-PCR和RACE技术,分离并克隆了西农萨能奶山羊(Capra hircus)Ets-1基因的cDNA序列。该序列全长2 263 bp(GenBank登录号HQ589338),包括5’UTR 331 bp,CDS 1 326bp和3’UTR 606 bp,编码441个氨基酸组成的蛋白质。核苷酸序列分析发现,山羊编码序列与牛、猪、人、小鼠等的相应序列同源性分别为98%、94%、92%和90%,3’UTR相应序列为96%、83%、81%和77%,5’UTR相应序列为98%、85%、82%和71%。氨基酸序列分析发现,山羊与牛、猪、人和小鼠的Ets-1的相似性较高,均在95%以上。蛋白质结构分析发现,其蛋白质分子量为50 340.8 D,等电点为5.08,具有典型的螺旋-转角-螺旋结构域,不存在跨膜结构,并且整个序列不含信号肽。     

Cloning,Sequence Analysis and Tissue Expression of Porcine DNM2 Gene

This study was aimed to clone porcine dynamin-2(DNM2) gene and analyze the gene structure using bioinformatics methods, the DNM2 gene mRNA level in different tissues was also investigated. We got the DNM2 gene cDNA sequence through stitching the expressed sequence tags (EST) and partial cloned sequence of DNM2 gene using RT-PCR and RACE methods. The mRNA level of porcine DNM2 gene in different tissues were detected with Real-time quantitative PCR. The results showed that DNM2 gene included an 2 616 bp whole length open reading frame (encoding 871 amino acids). DNM2 had a relative molecular mass of 98 071.30 and an isoelectric point (pI) of 7.04,and there was no signal peptide and transmembrane domain, therefore, it did not belong to the secretory protein. The DNM2 second structure contained α-helix (361 amino acids), β-sheet (53 amino acids), random coil (335 amino acids) and extended chain (122 amino acids). The sequence multi-aligned results showed that porcine DNM2 gene shared 92.6%, 91.8%, 88.6% and 89.3% of similar nucleotide sequence with that of cattle, human, mouse and rat, respectively. The phylogenetic analysis showed that DNM2 gene was highly conserved among species. Real-time quantitative PCR results indicated that the expression level of DNM2 gene was relatively higher in spleen while that was relatively lower in breast, leg muscle, fallopian tube, ovary and uterus. This research could provide the basis for the further study of the biological function of DNM2 gene.     

猪DNM2基因克隆、序列分析与组织表达谱研究

本研究旨在对猪发动蛋白2（dynamin-2,DNM2）基因进行克隆和生物信息学分析,并探讨DNM2基因在猪不同组织中的表达情况。利用RT-PCR结合RACE方法克隆猪DNM2基因cDNA部分序列,与猪表达序列标签进行拼接,获得猪DNM2基因cDNA全长,并对其进行生物信息学分析,同时采用实时荧光定量PCR检测DNM2基因在猪不同组织中的表达情况。结果表明,猪DNM2基因的开放阅读框（open reading fram,ORF）为2 616 bp,共编码871个氨基酸。DNM2相对分子质量为98 071.30,等电点（pI）为7.04;无信号肽和跨膜结构域,即该蛋白不属于分泌蛋白;DNM2蛋白的二级结构预测发现,构成α-螺旋、β转角、无规则卷曲、延展链的氨基酸数量分别为361、53、335和122个。多重分析结果显示,猪DNM2基因与牛、人、小鼠、大鼠的序列同源性分别为92.6%、91.8%、88.6%和89.3%;进化树分析表明,DNM2基因在物种间具有较高的保守性,不同物种间DNM2基因序列的差异符合物种间的进化性。实时荧光定量PCR结果显示,DNM2基因在脾脏中表达量较高,在乳腺、腿肌、输卵管、卵巢和子宫中表达量均较低。本研究结果为今后深入研究DNM2基因的生物学功能奠定了基础。     

牛源IL-6基因克隆与生物信息学分析

试验旨在克隆牛白细胞介素-6（IL-6）基因，并对其编码蛋白进行生物信息学分析，对荷斯坦奶牛进行尾根采血提取RNA后逆转录为cDNA，根据NCBI数据库中已知的牛IL-6基因mRNA序列设计特异性引物，应用RT-PCR技术克隆得到CDS区全长序列，利用生物信息学软件分析牛IL-6基因序列特征、同源性及编码产物的理化性质等。结果表明，试验成功克隆了牛IL-6基因CDS区，全长627 bp，分子质量为23.759 ku，共编码208个氨基酸，理论等电点为7.58，脂溶系数为93.37，属于亲水性蛋白；牛IL-6基因与猪、绵羊、大鼠、人、猫、犬、鸡、小鼠、马和兔的同源性分别为84.4%、96.2%、66.7%、77.5%、75.9%、79.3%、48.5%、67.0%、79.5%和67.5%；系统进化树分析发现，牛与绵羊亲缘关系最近，猪次之，鸡最远；在二级结构预测中，该蛋白无规则卷曲与α-螺旋分别为34.6%和60.1%；亚细胞定位于细胞质；该蛋白含有信号肽和跨膜螺旋结构。本研究为进一步分析牛IL-6基因的功能奠定了一定的理论基础。     

斯氏副柔线虫GP基因的克隆、抗原表位预测及生物信息学分析

试验旨在克隆斯氏副柔线虫糖蛋白（glycoprotein，GP）抗原基因，并对其进行生物信息学分析。提取斯氏副柔线虫组织RNA，反转录合成cDNA，设计特异性引物以扩增GP基因CDS区，同时将其插入到克隆载体pMD19-T后测序，并对该基因编码蛋白的抗原表位、理化性质、信号肽、跨膜结构域等进行生物信息学预测。结果表明，GP基因开放阅读框（ORF）全长1 149 bp，编码382个氨基酸，其分子式为C₁₇₆₀H₂₈₇₈N₄₅₈O₅₉₀S₁₇₆₀，理论分子质量约为40.15 ku，等电点为4.37，无信号肽，总平均亲水性为0.032，不稳定系数为42.43，是疏水、不稳定蛋白；其磷酸化位点分布位于丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）和酪氨酸（Tyr）残基上；二级结构分析显示，斯氏副柔线虫GP蛋白以α-螺旋和无规则卷曲为主，与三级结构预测结果一致；抗原表位预测表明，GP蛋白可能有6个B细胞抗原表位和8个T细胞抗原表位，有望用作免疫诊断抗原和疫苗候选抗原。本研究成功克隆了斯氏副柔线虫GP基因，同时进行了系统的生物信息学分析和抗原表位预测，为斯氏副柔线虫病iELISA诊断方法的建立和DNA疫苗的研究提供理论依据。