表达序列标签(EST)分析及藻类EST文库的研究进展

随着生物信息学的发展,表达序列标签（EST）在基因组作图、克隆基因、新基因的识别、蛋白质组研究等方面具有重要作用。笔者简要介绍了EST技术的原理及其在构建遗传图谱、分离与鉴定新基因等方面的应用。综述了藻类EST文库的研究现状,并对EST的应用前景进行了展望。     

猕猴桃EST序列的SSR信息分析（摘要）

[目的]通过筛查猕猴桃EST数据库中的SSR重复序列,为开发出新型的猕猴桃EST-SSR标记和分子生物学研究奠定理论基础。[方法]从NCBI公共数据库中最新公布的猕猴桃表达序列标签（Expressed Sequence Tag,EST）中随机抽取56 400条序列,应用SSRHunter软件查找微卫星（Microsatellite,SSR）重复序列。搜索的标准是：二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸最少重复次数分别为7次、5次、4次、4次、3次,包括复合型微卫星。微卫星的重复次数越多,相应的检验出等位基因数目就越多。[结果]从猕猴桃EST序列中获得了7 939条SSR,其中包括二核苷酸重复5 131条（64.63%）,三核苷酸重复1 237条（15.58%）,四核苷酸重复284条（3.58%）,五核苷酸重复397条（5.00%）,六核苷酸重复890条（11.21%）。大约每2.48 kb长度的单一基因序列中即存在1个SSR,即平均7个单一基因中存在1个SSR。在二核苷酸重复序列中,AG/CT共分布4 654条（90.70%）。在三核苷酸中,较为丰富的3种重复基元是ACC/GGT,AAG/CTT和CGC/GCG,共分布817条,它们占三核苷酸重复中各重复基元的66.04%。在其他基元中,还包括AGG/CCT,AGC/GCT,AAC/GTT,ATC/GAT,AGT/ACT,CGA/TCG,AAT/ATT7种重复基元,共420条SSR序列,占33.96%。AGT与CGT重复基元未见分布。[结论]在称猴桃EST序列中,二核苷酸重复序列是最丰富的重复单元,其次为三核苷酸重复和六核苷酸重复。在所获得的SSR重复单元中,AG/CT为优势重复。     

三七根差异基因表达序列标签生物信息学分析

本研究利用生物信息学方法,对从三七根抑制消减杂交cDNA文库中随机挑选的91个EST序列进行了分析。结果表明:91个克隆组装分析后有4个重叠群和83个单拷贝EST,代表了87个基因。已知功能的基因序列共58个,占66%,按基因功能分类为10类,其中大多基因与代谢途径和分泌途径有关。未知功能基因序列29个,占33%。对33个氨基酸序列可通读的EST进行跨膜结构和信号肽分析,结果表明:9个克隆有信号肽,其中3个克隆有跨膜结构,可能为膜蛋白,6个克隆可能为分泌蛋白。功能位点分析结果表明:大多数基因与胞外分泌,调节细胞凋亡和细胞周期,信号传导有关。功能结构域分析结果表明:除9个克隆没有预测到功能结构域外,其它克隆的结构域与信号传导,转录调控,电子传递,协迫,光合作用,蛋白折叠等有关。亚细胞定位大多数位于细胞质和细胞核。     

鸡下丘脑组织表达序列标签的测定与分析

在构建cDNA文库的基础上，测定了83个鸡下丘脑组织表达序列标签。结果表明：50个KST可以在Genbanl（中找到同源序列，其中12个为线粒体基因，12个为功能未知EST，21个为新EST。对50个具有同源序列的EST进行了功能分类。已知EST和未知EST的蛋白阅读框预测及与蛋白质数据库同源性比较结果表明：克隆CHH0014、CHH0022、CHH0028、CHHD21均获得了同源性较高的同源产物，其中克隆CHH0022、CHH0028和CHHD21均有多个物种的不同蛋白与之同源。     

基因克隆与表达研究进展

基因的表达和调控是植物基因工程研究的中心内容之一,从基因克隆方法、克隆载体的构建、瞬时表达分析、报告基因的选择以及基因表达量分析的方法5个方面对植物基因克隆与表达的研究进展进行了综述。     

基于EST序列的杨树候选SNPs标记分析

利用生物信息学方法对来自2个不同cDNA文库的2万余条杨树EST序列进行了候选SNPs标记.研究结果表明,在获得的94个碱基替代型候选SNPs中,A/G替换类型最多,占32.98%,C/T替换型占13.83%,其它碱基置换型SNPs占53.20%.同时,对其中20个候选SNPs位点的重新测序结果表明,有13个(占65%)候选sNPs位点得到证实,其中,11个位点为碱基替代型SNPs,另外2个为杂合型位点.     

猕猴桃EST序列的SSR信息分析

[研究目的]通过筛查猕猴桃EST数据库中的SSR重复序列,可为开发出新型的猕猴桃EST-SSR标记和分子生物学研究奠定理论基础;[方法]从NCBI公共数据库中最新公布的猕猴桃表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)中随机抽取56400条序列,应用SSRHtmter软件查找微卫星(Microsatellite,SSR)重复序列;[结果]研究结果表明,从猕猴桃EST序列中获得了7939条SSR,其中包括二核苷酸重复5131条(64.63%),三核苷酸重复1237条(15.58%),四核苷酸重复284条(3.58%),五核苷酸重复397条(5.00%),六核苷酸重复890条(11.2l%).在二核苷酸重复序列中,AG/CT共分布4654条(90.70%).大约每2.48 kb长度的单一基因序列中即存在1个SSR,即平均7个单一基因中存在1个SSR;[结论]在猕猴桃EST序列中,二核苷酸重复序列是最丰富的重复单元,其次为三核苷酸重复和六核苷酸重复.在所获得的SSR重复单元中,AG/CT为优势重复.     

表达序列标签(EST)及其在抗孢囊线虫大豆研究中的应用

表达序列标签(expressed sequence tags,EST)是一种快捷、高效地揭示基因组信息的方法.本文对EST概念、技术原理及其在基因组研究中的应用和进展等方面内容进行了综述,并对EST在大豆基因组研究和抗孢囊线虫大豆研究中的应用进展作一介绍.     

一种基于表达序列标签（EST）的新型目标分子标记技术——保守区域扩增多态性（CoRAP）

CoRAP分子标记技术是一种基于表达序列标签的目标分子标记新技术,具有操作简单、重复性高和特异性强等优点。该分子标记的原理是：根据表达序列标签来设计1个固定引物,根据大多数内含子内部的一段保守序列设计另1个随机引物,在退火温度为52℃的常规3步法PCR程序下,扩增产生偏向表达序列标签附近区域的显性或共显性标记。该分子标记可以作为SRAP、TRAP标记有效补充的目标分子标记新技术,在生物多样性分析、遗传图谱构建、重要性状基因标记、QTL定位及分子标记辅助育种等方面均有较大的应用潜力。     

表达序列标签研究进展及其在甲壳动物中的应用概况

随着生物信息学的发展,表达序列标签(EST)在分子标记开发、新基因分离鉴定、基因表达谱分析、基因组功能注释、基因电子克隆等方面具有重要作用。简要介绍了EST分析的原理及其在基因识别、基因预测、物理图谱的构建、DNA芯片制备等方面的应用概况。综述了甲壳动物EST的研究现状,并对EST的应用前景进行了展望。     

陆川猪肌肉生长抑制素基因的克隆与序列分析

[目的]对陆川猪肌肉生长抑制素（MSTN）基因进行克隆及序列分析,为后期开展MSTN因表达与陆川猪肌肉生长发育及脂肪沉积的相关性研究奠定基础.[方法]根据GenBank中已发表的猪MSTN因序列（NM 214435）设计引物,以陆川猪背最长肌组织总RNA为模板,RT-PCR扩增MSTN因cDNA序列,扩增片段经纯化、克隆、鉴定和测序分析,并应用生物软件进行蛋白质二级结构预测.[结果]克隆得到陆川猪MSTN因编码区1128 bp,与GenBank已公布的约克夏、汉普夏、杜洛克、梅山猪、藏猪、广西巴马小型猪的基因同源性均在99.8％以上.陆川猪MSTN因第294位点存在特有的碱基G,但未引起氨基酸改变.蛋白质二级结构预测结果表明,陆川猪的MSTN成熟肽包含有α螺旋、β转角、延长线和无规卷曲4种二级结构元件.[结论]猪MSTN因高度保守,可作为研究陆川猪肌肉生长发育和脂肪沉积的候选基因之一.     

延边黄牛白细胞介素2的基因克隆和序列分析

为建立延边黄牛白细胞介素2（IL-2）的基因克隆和序列分析的合理方法体系进行该研究．采集1月龄犊牛静脉血,用密度梯度离心法获取白细胞层,对白细胞进行总RNA的提取,并构建cDNA文库,根据Genbank牛IL-2基因序列（登录号：M12791．1）设计1对特异性引物,用反转录PCR（RT-PCR）技术扩增出目的基因片段,与克隆载体PMD18-T连接,并进行PCR和酶切鉴定,酶切结果为阳性的进行序列分析．结果表明：PCR扩增出大小为261bp的部分IL-2基因片断,与预期的片段大小一致;此序列与Genbank上牛IL-2从141～401bp片段的同源性为100％．     

辣椒疫霉EST-SSRs标记的发掘

通过对GenBank上发布的55 848条辣椒疫霉EST的鉴定,在328条EST中发现331个SSR.在筛选的EST序列中SSR平均密度为每23.7 kb含有1个SSR.在鉴定的SSR中,三核苷酸重复基元的SSR类型最多,占鉴定总数的59.5%;其次为二核苷酸乖复基元的SSR类型,为39.3%;四核苷酸重复基元的SSR类型最少,为1.2%.设计40对SSR引物对5个辣椒疫霉菌株基因组DNA进行PCR扩增,有27对引物扩增出SSR特征条带,其中有18对引物在5个辣椒疫霉菌株间扩增出多态性条带25条.基于SSR标记进行聚类分析,可将5个检测大豆疫霉菌菌株划分为3类.该研究是辣椒疫霉的SSR标记开发的首次报道,为辣椒疫霉的遗传变异和分子作图等分析提供了一种有效的分子标记系统.     

人表皮生长因子的基因克隆与原核表达

采用RT-PCR方法从人胎盘组织中扩增出hEGF基因,将其分别连入表达载体pGEX-4t-1(+)和pGEX-6p-1(+)质粒中,并转化入BL21-CodonplusTM中,解决了大肠杆菌密码子偏爱性问题,不需附加程序就可以编码稀有密码子的重组基因。SDS-PAGE结果证明,pGEX-4t-1(+)-hEGF和pGEX-6p-1(+)-hEGF分别在大肠杆菌BL21(DE3)-CodonplusTM-RP和BL21(DE3)-CodonplusTM-RIL中获得高效表达,目的蛋白占总菌体蛋白的30%左右。     

猪BYSL基因克隆、序列特征及表达分析

BYSL基因是哺乳动物胚胎着床和胚胎发育的关键因子。为进一步研究猪BYSL基因的结构与功能,揭示其表达模式,本研究结合基因同源序列克隆技术和RT-PCR方法克隆了猪BySL基因;利用生物信息学软件对该基因进行序列特征和结构分析;利用Real-time PCR技术分析了BYSL基因的时空表达模式。结果表明,猪的BYSL编...     

Gene cloning and expression analyses of WBC genes in the developing grapevine seeds

White-brown complex (WBC) transporters, also called half-size ATP binding cassette G (ABCG) transporters, are involved in many biological processes, including seed development; however, the WBC transporters in grapevines received less attention to date. To reveal the molecular characteristics of WBCs and the connection between WBCs and agronomic traits of stenospermocarpic (seedless) grapevine, we carried out a genomic census and analysis of ovule-associated expression for VvWBC genes in grapevine. We identified 30 VvWBC genes and cloned full-length complementary DNAs (cDNAs) for 20 of these. The tissue or organ-specific expression analysis showed that several VvWBCs exhibited distinct expression patterns with some showing tissue specificity. Twelve VvWBC genes were found to be expressed in the developing ovules. Moreover, the results of quantitative real-time PCR (qRT-PCR) suggested that four of twelve ovule-expressed VvWBCs have distinct expression profiles during the development of ovules between seeded and stenospermocarpic grapevines. These four genes might be involved in ovule abortion. Meanwhile, chromosome mapping, multiple sequence alignments, exon/intron structure analyses and synteny analyses were preformed on VvWBC genes. Our experiments provide a new perspective on the mechanism of stenospermocarpic seedlessness and put forward a framework for further study of WBC transporters.     

甘蔗丝氨酸/苏氨酸激酶基因的克隆及序列分析

以福农28甘蔗品种为实验材料,电子克隆设计引物,克隆得到了甘蔗丝氨酸/苏氨酸激酶(serine/threonine kinase,STK)基因的cDNA片段。采用RACE技术克隆获得了甘蔗叶STK基因cDNA的5'及3'端序列,长度分别为750和1000bp。5'、3'端序列与中间片段重叠延伸后总片段长为1133 bp,其中5'UTR为54 bp,3'UTR为254 bp,包含完整的ORF为825 bp,共编码274个氨基酸。开放阅读框架查询器(Open Reading Frame Finder)确定其为丝氨酸/苏氨酸激酶,通过预测(//cn.expasy.org/tools)该蛋白质分子质量为29.9052 ku,理论等电点为6.36。将其基因序列与NCBI中其他植物的STK进行比对,与高粱、玉米、水稻、短柄草和大麦的相似性分别为97%、94%、89%、89%和88%。     

高粱SbCAD4基因的克隆与序列分析及原核表达分析

以高粱品系早亨加利为材料,通过RT–PCR扩增,克隆高粱SbCAD4基因。测序结果表明,克隆的SbCAD4基因与NCBI基因库中高粱IS11861品系只在编码序列第548位有1个碱基的差异,而二者的氨基酸序列完全一致。进化树分析结果表明,SbCAD4与拟南介、水稻、玉米的木质素合成CAD基因位于同/L1个群中。比对分析结果表明,SbCAD4与木质素合成基因具有相同的结构域。将构建正确的重组质粒(pMAL–SbCAD4)转化入大肠杆菌菌种BL21中进行诱导表达的结果表明,IPTG的最佳诱导浓度为0.5 mmol/L。经Amylose Resin亲和层析柱纯化后,SbCAD4融合蛋白在SDS–PAGE电泳分析时呈现１条蛋白带。利用纯化的蛋白对SbCAD4进行酶活测定,其酶动力学参数Km值为5.2 μmol/L,Vmax为5.8 μmol/(min?mg),表明SbCAD4具有肉桂醇脱氢酶活性。     

正常猪外周血淋巴细胞cDNA文库部分EST序列的电子克隆及验证

【目的】探讨从EST序列电子克隆全长基因序列的有效性,为今后快速克隆和研究免疫相关基因提供新方法。【方法】以正常猪外周血淋巴细胞cDNA文库测序所得的EST序列作为起始材料,应用生物信息库对文库中的部分EST序列进行电子克隆,并用RT-PCR验证其准确性。【结果】电子克隆正常猪外周血淋巴细胞cDNA文库序列,共获得20条片段重叠群（Contigs）,经基因注释,证实其均得到了有效延伸,具有完整开放阅读框（ORF）,其中已知的猪基因序列14条,猪新基因序列6条;从已知猪基因序列和未知猪新基因序列中各抽取1条感兴趣序列（ESTcontig110和ESTcontig133）进行全长cDNA预测,发现电子克隆所得序列ESTcontig110和ESTcontig133的预期扩增片段（ORF）与实际扩增片段（ORF）基本一致,核苷酸相似性在98.0%以上,氨基酸相似性在93.0%以上。而对ESTcontig133的ORF序列（猪的60S核糖体蛋白L18a亚基）进行基本特性及结构预测,发现ORF133蛋白为非分泌型蛋白,由6个折叠和6个螺旋结构组成,含有8个不同的磷酸化位点。【结论】从EST序列电子克隆全长基因是可行的,为今后快速克隆和研究免疫相关基因提供了参考。     

团头鲂jphs家族基因的克隆及表达分析

以团头鲂为研究对象,扩增获得Junctophilin(Jph)家族4个成员,jph1a、jph1b、jph2和jph3的cDNA编码序列,分别为2 031、2 016、2 358和2361 bp,分别编码676、671、785和786 aa。团头鲂jphs均由5个外显子和4个内含子组成,与大多数物种的JPHs基因结构相似;结构域预测显示出8个MORN和1个TM结构域,且蛋白多序列比对分析显示Jphs在进化上非常保守。基于qRT-PCR(quantitative real-time PCR)分析显示,这4个基因呈现出组织特异性表达,其中jph1a、jph1b和jph2主要在肌肉和心脏中表达,而jph3主要表达于心脏、血液和大脑。在早期发育过程中,jph1a、jph1b、jph2和jph3的mRNA表达模式类似,分别在原肠胚期、心跳期和25 dph(days post hatching)达到高峰。综上研究结果表明,鱼类jphs基因在心脏和肌肉等组织中发挥重要作用,并且其功能可能不同于哺乳动物。