猪LBP基因电子克隆及生物信息学分析

利用电子克隆技术,以人脂多糖结合蛋白（LBP）基因（NM₀04139）为种子序列,克隆猪LBP基因。结果表明:所克隆的LBP基因开放阅读框长为1 446bp,编码481个氨基酸。推导其氨基酸序列与人、小鼠、大鼠、牛、狗的相似性分别为74.2%、64.8%、63.2%、77.1%和74.6%。进化树分析显示,猪与牛LBP基因进化距离最近,与大鼠最远。生物信息学分析表明,所克隆的猪LBP蛋白分子大小为53.036 7ku,理论等电点为6.43;亚细胞定位预测猪LBP属于分泌蛋白,主要在线粒体（44.4%）和高尔基体（22.2%）中表达;N端存在信号肽,且在25～26位氨基酸可能存在裂解位点。N端的疏水性较强,且位于信号肽处,最大疏水性值为2.478,最大亲水性值为1.956;由胞外区（1～6位氨基酸）、跨膜区（7～29位氨基酸）和胞内区（30～481位氨基酸）3个部分组成的膜蛋白,有9个Ser、8个Thr和2个Tyr,可能成为蛋白激酶磷酸化的位点;LBP膜外区蛋白由多个α螺旋,膜内区由多个β折叠构成,α螺旋和β折叠平行交替排列,构成一个弯曲螺旋状结构;在33～256和271～474位氨基酸残基之间分别有1个BPI1和BPI2的保守结构域。     

合作猪IFN-β基因编码区克隆及生物信息学分析

克隆合作猪干扰素β(Interferon-beta, IFN-β)基因的编码区序列(Coding region sequence, CDS),预测分析其结构与功能。以NCBI/GenBank中猪IFN-β(登录号:NM_001003923.1)的序列设计特异性引物,通过TA克隆技术得到合作猪 IFN-β基因完整CDS区,用生物信息学方法对其进行分析。结果表明,合作猪 IFN-β基因CDS区全长561 bp,编码186个氨基酸,与参考序列相比,其编码区的第177位点处的C突变为T,为同义突变。分子质量约为21.95 ku,理论等电点(PI)为4.93,不稳定系数为62.91,平均疏水性为-0.172;二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,三级结构与二级结构预测基本一致。合作猪与巴马猪、梅山猪和疣猪 IFN-β核酸序列的相似性为99.47%、99.82%和98.75%。进化树结果表明,合作猪与梅山猪亲缘关系最近。合作猪IFN-β属于干扰素ab超家族,是不稳定的酸性亲水性蛋白,含有信号肽和跨膜区。     

猪GPR40基因的生物信息学分析

克隆猪GPR40(G protein-coupled receptor)基因,并对其生物信息学进行分析。结果表明,克隆的该基因(GenBank登陆号为EU366318)与已发表的人、大鼠和小鼠GPR40基因核苷酸序列同源性分别为85%、80%和82%,氨基酸序列同源性依次为86%、82%和83%,其编码的蛋白质分子量为22.59 ku,等电点(pI)9.54,包含215个氨基酸残基,有许多内切酶位点;结构分析发现,该基因无信号肽,但包含一个7次跨膜结构,其蛋白产物多集中在细胞膜上。表明该蛋白结合在细胞膜上作为许多信号分子受体,参与体内脂类代谢等。     

猪TDRP1基因的电子克隆及生物信息学分析

利用生物信息学和比较基因组学方法,对猪TDRP1基因的结构、表达及功能进行分析,结果表明:(1)电子克隆获得猪TDRP1基因cDNA部分序列共776bp,包括119bp的5′UTR、561bp的编码区和96bp的3′UTR,共编码合成187个氨基酸多肽;(2)猪TDRP1基因CDS序列与人、小鼠和大鼠的同源性分别为85%、76.1%、77.1%.编码合成的猪TDRP1蛋白与人、小鼠、大鼠之间的同源性分别为82.5%、71.1%和70.1%;(3)猪TDRP1蛋白的相对分子质量为20489.8,不含信号肽,为1个可溶性蛋白,同时也是1个非分泌性蛋白,存在4个二级结构区段;(4)基于cDNA及EST数据库的检索显示,猪TDRP1基因至少在卵巢和甲状腺等组织中表达.     

薄荷MhLS基因的克隆及生物信息学分析

柠檬烯合酶(limonene synthase,LS)催化合成薄荷挥发油主要单萜类化合物的共同合成前体。为了更深入地了解柠檬烯合酶,首次从国产薄荷品种738中克隆到柠檬烯合酶基因MhLS的cDNA全长序列,开放阅读框(ORF)长度为1 797 bp,编码599个氨基酸。蛋白质分子质量约为70 ku、理论等电点pI为5.3,亮氨酸(Leu)所占比例最高,而半胱氨酸(Cys)所占比例最低。MhLS基因推导的氨基酸含有植物萜类合酶(Terpene_cyclase_plant_C1)保守区域,具有典型的类异戊二烯合成酶(Isoprenoid_Biosyn_C1)超家族结构域。本研究所获得的MhLS与薄荷属其他种所获得的MhLS基因编码的氨基酸序列高度相似。     

‘合作猪’TDRP1基因的克隆及生物信息学分析

【目的】丰富猪TDRP1基因研究的基础数据.【方法】以猪NM_001198925序列为参考,设计特异性引物,通过克隆测序获得‘合作猪’TDRP1基因完整CDS序列,并进行生物信息学分析,同时采用实时荧光定量PCR方法检测TDRP1基因在不同组织中的表达特性.【结果】获得了TDRP1基因完整的CDS序列(GenBank登录号:KU743254),共684bp,其编码186个氨基酸多肽.与参考序列相比,在编码区第33、348位点处发生了同义突变(C→G、C→T).TDRP1基因分子式为C_(897)H_(1421)N_(259)O_(287)S_2,理论等电点(PI)为5.86,不稳定系数为62.66,疏水指数为64.03,平均亲水性为-0.939,属不稳定可溶性酸性蛋白质.二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,属混合类蛋白质.亚细胞定位结果显示,TDRP1编码的蛋白质在遗传物质复制和转录、翻译过程中发挥功能的可能性分别为26.3%、14.3%,明显高于发挥其它功能的可能性.mRNA表达分析表明,TDRP1基因在垂体和睾丸中高表达,肺、肾、小脑、卵巢中度表达,肝、脾、大脑、胃、小肠中低表达,心脏组织中不表达.【结论】成功克隆了‘合作猪’TDRP1基因的完整CDS区序列,并发现了2个SNP位点;多组织转录表达分析表明TDRP1在垂体和睾丸中表达较高,可为深入研究TDRP1基因的功能提供参考.     

猪IFIT1基因的克隆、生物信息学和组织表达分析

采用cDNA末端快速扩增(RACE)方法,对荣昌猪IFIT1基因进行克隆测序,利用生物信息学方法分析其结够和功能,并用Real-ti me PCR方法分析初生个体和1月龄个体11个不同组织(肺、心、肾、舌头、膀胱、卵巢、脾、肝、肌肉、胃和小肠)的表达情况.结果表明:IFIT1基因cDNA序列为1971 bp(GenBank登录号:HQ679904),包含5 UTR48 bp,全部CDS序列1437 bp和3 UTR487 bp,编码478个氨基酸,相对分子质量为55 232.9×103,等电点为6.18.其二级结构以α-螺旋和无归卷曲为主,三级结构具有典型的三角四肽和螺旋转角螺旋重复结构.荧光定量结果显示IFIT1表达量在初生个体和1月龄个体各组织间均存在着显著性差异(p<0.01),初生个体在脾脏中的表达量高于其它各组织(p<0.01),1月龄个体在肌肉中的表达量高于其它组织(p<0.01).     

绵羊LHβ基因生物信息学分析

利用生物基因组学数据库,对绵羊促黄体生成都（Luteinizinghormonebeta,￡邵）基因进行生物信息学分析。结果表明,绵羊LHβ基因含有1个426bp的开放阅读框,编码141个氨基酸;LHβ蛋白分子质量为15．2KD,理论等电点为7．47;工邵编码产物的二级结构主要以β折叠和无规则卷曲为主,主要位于细胞质中,作为一种激素参与机体的生殖调控。     

狸猫α-干扰素全基因的克隆及生物信息学分析

根据猫α-干扰素基因核苷酸序列,设计并合成了1对引物,PCR扩增狸猫α-干扰素全基因,并克隆、测序。用DNAStar软件及在线分析方法对克隆的IFN-α基因核苷酸及其推导氨基酸序列进行分析,并与人和其他种动物的IFN-α基因进行同源性和进化分析。结果表明,获得了狸猫α-干扰素全基因序列,其大小为631 bp,编码194个氨基酸的多肽,推导氨基酸序列有1个潜在的N-糖基化位点和7个潜在的O-糖基化位点。IFN-α基因存在种属的差异性,亲缘关系越近,同源性越高。狸猫IFN-α基因的成功克隆为进一步研究猫IFN-α基因表达、生物学活性和应用奠定基础。     

猪IgG H链基因CH2-CH3的克隆和分析

根据已发表的猪IgG H链序列,设计了1对通用引物,从猪外周血淋巴细胞提取总RNA,经RT-PCR扩增IgG H链基因CH2-CH3序列,并克隆入pMD18-T Simple载体,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,经SalI和XbaI双酶切鉴定,筛选出阳性克隆。核酸序列测定分析表明,IgG H链基因CH2-CH3序列全长为669 bp,编码CH2-CH3的221个氨基酸和J区的1个脯氨酸。利用DNASTAR软件将其与猪IgG H链各CH2-CH3序列进行比较,发现其与U03778-1、U03779-2a、U03780-2b、U03781-3、U03782-4的核苷酸序列同源率分别为92.1%、98.4%、98.5%、93.0%和97.2%,推导的氨基酸序列同源率分别为86.5%、96.4%、96.5%、87.0%和94.2%。经进化树分析提示,该序列可能为一个新的亚型。     

三黄鸡MAVS基因克隆及生物信息学分析

[目的]掌握三黄鸡线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)基因的生物信息学,为MAVS基因诱导表达及禽类固有免疫相关机制研究打下基础.[方法]根据GenBank中已公布的原鸡MAVS基因序列设计1对特异性引物,采用RT-PCR扩增三黄鸡MA VS基因,并应用相关生物软件进行序列分析及其蛋白结构预测.[结果]三黄鸡MAVS基因编码区(CDS)全长1926 bp,编码641个氨基酸,与GenBank中已发表的原鸡MAVS氨基酸序列(NP 001012911.1)比对,三黄鸡MAVS氨基酸序列在第440、488、506和606位存在4个氨基酸差异,分别为440A→T、488P→L、506I→L和606E→K.三黄鸡MA VS基因与原鸡的相似性最高,达99.0%;与日本鹌鹑的相似性次之,为91.0%;与斑马鱼的相似性最低,仅37.6%.三黄鸡MAVS蛋白分子质量为67.79ku,理论等电点(pI)为5.04,属于跨膜蛋白,无信号肽序列;其二级结构中折叠占0.5%,无规则卷曲占88.7%,螺旋占10.8%.[结论]三黄鸡MA VS基因序列表现出高度的保守性,可作为今后研究三黄鸡抗病毒机制的重要指标之一.     

马铃薯乙烯响应因子基因的克隆表达及生物信息学分析

根据番茄ERF5基因(NM_001247583.1)序列设计引物,采用RT-PCR方法得到马铃薯ERF基因的cDNA,并对其进行生物信息学及表达分析.结果表明:该cDNA全长789bp,阅读框为732bp,编码243个氨基酸.序列同源性分析表明该基因序列与番茄ERF5基因的序列同源性达82%,氨基酸序列同源性达70%.对该马铃薯ERF基因的氨基酸序列经BLAST进行多序列比对,发现该氨基酸序列的98～160bp为AP2结构域,属于AP2/EREBP转录因子的EREBP亚族ERF类.蛋白质三级结构预测表明该基因的AP2结构域非常保守.对ERF基因进行荧光定量PCR分析,表明该基因可能参与了马铃薯块茎解除休眠与发芽过程的调控.     

猪流行性腹泻病毒Nsp5基因的原核表达及生物信息学分析

旨在对猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)Nsp5基因进行原核表达,利用生物信息学软件,预测其编码蛋白的结构和功能,为了解PEDV致病机理奠定基础。本研究克隆PEDV/LY/2014/04毒株的Nsp5基因,亚克隆进pET-28a(+)原核表达载体,PCR和酶切验证重组质粒的构建,重组质粒pET-28a(+)-Nsp5转入E.coli BL21(DE3)中,SDS-PAGE检测Nsp5的表达和His band Ni+纯化情况,Vector NTI Advance等软件对Nsp5蛋白氨基酸组成、抗原表位、二级和三级结构进行预测和分析。结果表明,成功克隆并构建了重组质粒pET-28a(+)-Nsp5,表达重组蛋白大小约22 ku,且主要以包涵体形式存在,His band Ni+纯化后获得高纯度重组蛋白。Nsp5蛋白是由196个氨基酸残基组成的多肽,其分子质量的理论值为21 820.07 u,理论等电点(pI)为8.734,略偏碱;二级结构骨架中α-螺旋(h)占55.61%,β-折叠(t)占7.65%,无规则卷曲(c)占20.92%,延伸链(e)占15.82%;Nsp5蛋白质的三级结构中,中间段以α-螺旋为主作为骨架,C端多个复杂二级结构构成该蛋白的酶活性中心;B细胞抗原表位的预测,表明有15个潜在的B细胞优势表位。本研究为猪流行性腹泻病毒Nsp5蛋白质的生物学功能相关研究提供数据支持。     

蚕豆耐盐相关基因VfHKT1;1的克隆、生物信息学分析及表达特性

高亲和性钾离子转运蛋白(high affinity K+transporter,HKT)能够调节细胞及整株的Na+/K+转运,在植物盐胁迫调控中发挥着重要作用.采用RT-PCR和PCR方法克隆获得蚕豆VfHKT1;1基因全长编码序列,该基因包含1659 bp的开放阅读框,编码552个氨基酸.系统进化树分析发现,该蛋白属...     

猪伪狂犬病病毒gD基因的克隆与分析

克隆测定12条PRV不同毒株的gD全序列连同Genebank中登录的9条gD基因全序列共21条基因序列,使用生物软件对它们的基因序列的同源性、突变区域的定位、遗传进化关系、氨基酸序列的同源性、蛋白质亲水性、抗原表位分析、三级结构预测等生物信息学的内容进行预测和分析。结果表明:PRV-gD基因的开放阅读框的核苷酸长度在1197~1215nt之间,氨基酸长度在399~405个之间,核酸同源性在97.3%~100%之间,氨基酸的同源性在89.8%~98.8%之间,在核酸820~837位有个高变重复区。在遗传进化关系上将我国PRV流行分为四川、华北、东南三个区域。该结果说明PRV-gD基因具有很高的保守性。     

甘南牦牛CYGB基因的克隆及生物信息学分析

【目的】探讨甘南牦牛CYGB基因的分子结构特征及生理功能。【方法】提取甘南牦牛血样基因组DNA,以其为模板PCR分段扩增后拼接得到CYGB基因,测序后进行生物信息学分析。【结果】克隆出甘南牦牛CYGB基因,其长度为8 484bp,含有4个外显子和3个内含子,外显子长度分别为143,232,164和34bp,内含子长度分别为5 175,280和2 379bp,可编码190个氨基酸残基,氨基酸编码存在明显的密码子偏倚现象。与普通牛相比较,甘南牦牛CYGB基因存在73处核苷酸变异位点,其中2处发生在外显子2区域,氨基酸序列未发生改变;71处发生在内含子区域。甘南牦牛CYGB拥有"three-over-three"类型的螺旋"三明治"折叠结构。系统发育树分析表明,甘南牦牛CYGB与黄牛、绵羊等物种之间存在较高的同源性。【结论】成功克隆了甘南牦牛CYGB基因,为进一步研究牦牛CYGB的遗传特性和生理机制奠定了基础。     

麦洼牦牛Toll样受体1基因的克隆及生物信息学分析

【目的】克隆并分析高原牦牛Toll样受体1基因(TLR1)的特点。【方法】提取麦洼牦牛脾脏RNA,反转录合成cDNA,以其为模板分段扩增后拼接获得麦洼牦牛TLR1基因编码区序列,采用相关分析软件对基因进行序列分析,并对其编码的蛋白质进行基本理化性质分析及预测。【结果】分段扩增获得了TLR1基因1 484bp的上游序列和823bp的下游序列,拼接后获得2 287bp的cDNA序列。TLR1基因系统进化树及同源性比对结果表明,TLR1基因极其保守,牦牛TLR1基因与黄牛、绵羊等哺乳动物遗传距离很近。预测TLR1基因含有1个2 184bp的开放阅读框,编码727个氨基酸,其编码蛋白的分子质量为83.148 7ku;预测TLR1蛋白在第500~600位氨基酸区域含有1个疏水区域,结合跨膜区预测认为该疏水区域可能是TLR1蛋白的一个跨膜区,TLR1蛋白二级结构主要以α-螺旋及自由卷曲为主。【结论】TLR1基因在高原牦牛与平原哺乳动物之间存在较高的同源性,这可能与TLR1蛋白重要的生理功能相关。     

香蕉MYB转录因子基因的电子克隆及生物信息学分析

采用电子克隆方法获得香蕉MYB基因.通过生物信息学方法,对此序列编码的蛋白质从氨基酸组成、理化性质、疏水性/亲水性、结构域及其空间结构等方面进行了预测和分析.结果表明:香蕉MYB基因编码序列全长1 266 bp,包含1 266 bp的开放阅读框,编码413个氨基酸,含有1个保守的MYB功能域、1个SANT保守结构域.在序列组成、理化性质、结构域及空间构象等方面,与小麦等其他植物的MYB转录因子具有高度的相似性.     

大豆紫色酸性磷酸酶GmPAP14克隆与生物信息学分析

采用RT-PCR技术克隆大豆紫色酸性磷酸酶(Purple acid phosphatase,PAP)基因,并对基因及其编码蛋白进行生物信息学分析,为植物磷高效转基因育种及分子机制解析提供候选基因。结果表明:从低磷处理14d的‘中黄15’cDNA中克隆获得一条开放阅读框1 395bp的基因,经保守域分析发现该基因属于紫色酸性磷酸酶类,命名为GmPAP14(GenBank No.JN967626)。对基因编码蛋白进行生物信息学分析发现,GmPAP14编码1条含有464个氨基酸残基的多肽链,分子量约53.1kD,理论等电点6.14,且含有紫色酸性磷酸酶所特有的5个保守基序和7个金属离子结合位点。进一步分析发现GmPAP14具有跨膜结构与信号肽,定位于质膜或分泌到胞外。经系统发育树分析显示GmPAP14与苜蓿MtPAP1及大豆GmPAP1具有同源性,预测可能与植物磷素高效吸收利用有关。     

毛白杨木质素合成酶基因F5H克隆与生物信息学分析

克隆毛白杨阿魏酸-5-羟基化酶(F5H)基因全长序列,并通过生物信息学分析,为进一步研究F5H基因功能提供基础.利用RT-PCR方法成功从毛白杨741组培苗叶片中克隆了F5H基因,并对F5H基因的核苷酸序列及推导的氨基酸序列进行分析,包括疏水性-亲水性、氨基酸翻译后修饰、亚细胞定位、跨膜结构域、蛋白质二级三级功能结构域等进行分析预测和推断.获得的基因长度为l 686 bp,编码区1542 bp,与已公布的毛果杨F5H mRNA序列(GenBank登录号为AJ010324)的编码区相似性达97.45％,并与其他植物的该基因序列具有同源性.F5H是亲水性较强的蛋白,整条肽链有1个跨膜结构域;通过亚细胞定位表明F5H主要位于质体中,并含有磷酸化位点有19个.F5H含有丰富的二级结构,卷曲占44.44％、折叠占7.02％、螺旋占48.54％,并预测了其三维结构.分析结果显示,植物的阿魏酸-5-羟基化酶是一个具有跨膜结构域的亲水性蛋白,在内质网等分泌途径中表达.