棉花乙烯受体基因的电子克隆及生物信息学分析

[目的]电子克隆并分析棉花乙烯受体基因（Ethylene Receptor,ETR）。[方法]利用生物信息学方法,以毛果杨的ETR基因家族序列为基础,电子克隆棉花乙烯受体基因开放阅读框,并对序列进行氨基酸组成、功能域、二级结构、疏水性、信号肽及系统进化等预测分析。[结果]通过电子拼接,共获得该基因家族的2个棉花ETR基因GhETR1和GhETR2。2个基因开放阅读框长度分别为2 289 bp和2 226 bp,编码含762和741个氨基酸残基的肽链。经生物信息学分析发现,两基因分属于ETR2和ETR1亚家族。N端有典型的跨膜区,含有ETR蛋白的保守域GAF、H isKA、HATPase-c和REC。GhETR1与毛果杨XP_002315717、XP_002311669相似性较高,GhETR2与毛果杨XP_002299688、XP_002327419相似性较高。[结论]该研究结果为进一步研究棉花GhETR基因在棉纤维发育中的作用奠定了基础。     

烟草硝酸还原酶的生物信息学分析

为深入研究烟草中硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)的功能,采用生物信息学方法,对烟草、拟南芥和水稻中的NR氨基酸序列进行了预测和分析。通过构建系统进化树,发现烟草与拟南芥NR的遗传距离较近,而与水稻中NR的遗传距离较远;蛋白质二级结构分析表明,烟草、拟南芥和水稻NR序列的C末端较为相似,而N末端差别较大;所有NR序列中都预测到5个结构域,且磷酸化位点主要位于N末端。但烟草中NR预测到的磷酸化位点少于拟南芥中预测到的,说明拟南芥中NR的活性受到更复杂的调控。     

马铃薯衰老相关基因的电子克隆与生物信息学分析

利用电子克隆获得马铃薯衰老相关基因(StSAG)的cDNA序列,并对其进行生物信息学分析.结果表明,马铃薯衰老相关基因的cDNA序列全长1 062 bp,包含一个561 bp的开放阅读框,编码186个氨基酸;StSAG的等电点为7.20,为亲水叶绿体蛋白,无信号肽,有12个磷酸化位点,在N末端有一个较短的伸展肽段.StSAG与茄科植物烟草亲缘关系最近.     

麻核桃CBF基因的克隆与生物信息学分析

CBF基因是植物CBF抗冷途径的枢纽,对增强植物抗冷能力极为重要。本研究根据已知的核桃CBF基因序列设计通用性引物,对麻核桃cDNA进行PCR扩增,成功获得麻核桃CBF基因全长序列,命名为JhCBF。JhCBF全长820 bp,包含一个645 bp的开放读码框（ORF）,编码214个氨基酸。序列分析表明JhCBF与其他物种来源的CBF具有较高的同源性,其中,与桦木科白桦的同源性最高,为61.22%;JhCBF含有一个预测的AP2结构域及CBF特有的两段短肽序列。系统进化树分析表明JhCBF与桦木科白桦的亲缘关系最近,最先聚为一类。     

甜菜亚硝酸还原酶(NiR)基因的克隆与分析

采用简并PCR和RACE方法克隆甜菜NiR基因,并利用网络工具分析预测了其编码蛋白。结果表明,该NiR基因(登陆号:HQ224499)全长为2 014 bp,编码一个包含599个氨基酸残基的多肽链,分子质量为66.88 ku;NiR为易溶,亲水性较强的蛋白,同时有明显的疏水峰;经BLASTp比对表明,该蛋白序列与菠菜NiR蛋白同源性最高。Geno3d模建预测,NiR蛋白中有57个β转角,24个α螺旋。     

杉木天冬酰胺合成酶基因的克隆与生物信息学分析

为了解杉木天冬酰胺合成酶基因(ASN)的相关信息,以杉木组培苗105为材料,克隆获得杉木ASN3基因,该基因为一个完整的开放阅读框,共编码231个氨基酸,生物信息学分析显示:ASN3基因编码蛋白为不含卷曲螺旋结构和信号肽的非跨膜稳定亲水蛋白,定位于微体(过氧化物酶体),具有多样的磷酸化位点,其中丝氨酸15个,苏氨酸7个,酪氨酸3个,其二级及三级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋组成。     

绵羊Ghrelin基因的克隆和生物信息学分析

根据GenBank中报道的绵羊Ghrelin基因mRNA序列设计特异性引物,以甘肃肉用绵羊新品种选育群羔羊皱胃组织RNA为模板,采用RT-PCR技术扩增出绵羊Ghrelin基因并克隆到pMD18-T载体中进行测序验证.用生物信息学软件预测其结构,并构建系统进化树,探讨了绵羊Ghrelin基因的生物学功能.结果表明:克隆的绵羊Ghrelin基因序列共409bp,包含完整的编码区序列,含有1个351bp的完整开放阅读框,编码116个氨基酸;Ghrelin蛋白分子质量为12 975.74u,理论等电点为4.70,信号肽切割点位于第23～24位氨基酸之间,整条多肽链表现为疏水性,是一种典型的跨膜脂溶性蛋白;Ghrelin基因编码产物的二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,主要位于胞外(包括细胞膜),作为一种激素参与机体胁迫应答、免疫应答和转录调控.     

小麦DHAR基因的克隆及生物信息学分析

以电子克隆和RT-PCR克隆获得了1个小麦脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)基因,并对其编码的蛋白质序列进行了生物信息学分析.结果表明,该基因cDNA序列长1 187 bp,编码263个氨基酸,蛋白质分子量为28 908.2 Da,PI为6.84;具有GST-N家族和GST-C-DHAR结构域,分别属于硫氧还蛋白超家族和GST-C末端超家族;该蛋白序列无信号肽,是亲水性蛋白,定位于细胞质叶绿体中,二级结构中以无规则卷曲(40.30％)和α螺旋(37.64％)为主,并含有少量的片层结构(17.11％);该蛋白序列与大麦、二穗短柄草、玉米、水稻、拟南芥的同源蛋白序列相似性较高,其中与大麦胞质DHAR(BAJ97007.1)蛋白进化距离最近.     

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。     

大麦MBF1基因的电子克隆与生物信息学分析

通过同源比对,对大麦MBF1s基因进行了电子克隆,并通过生物信息学的方法对其及编码蛋白质进行了预测和分析.结果表明,克隆到大麦MBF1家族3个成员HvMBF1a、HvMBF1b和HvMBF1c,三者所编码蛋白质均包含典型的MBF1和HLH结构域,无可识别的信号肽和跨膜区,均为亲水性蛋白,含有数个可能的磷酸化位点.电子表达谱结果表明,3个成员在大麦的大部分组织器官中都有表达,而HvMBF1a和HvMBF1b对所分析的胁迫处理响应不明显,HvMBF1c的表达受各种处理的剧烈诱导,HvMBF1c可以作为大麦和其他作物抗逆性分子育种的重要候选基因.     

黔北麻羊RERGL基因cDNA克隆与生物信息学分析

选择与羊同源性较高的牛RERGL基因组序列设计特异性引物,提取黔北麻羊脾脏总RNA,通过RT-PCR技术对RERGL基因进行克隆测序及序列分析.结果表明,成功克隆了黔北麻羊RERGL基因,其cDNA序列646 bp,GenBank登录号JN 671919,编码205个氨基酸.生物信息学分析表明,黔北麻羊RERGL基因蛋白二级结构α-螺旋占40.68％,延伸链占16.18％,无规则卷曲占43.14％;没有跨膜螺旋结构域且没有糖基化位点.     

野蚕孵化酶基因的克隆与生物信息学分析

采用RT-PCR法从野蚕胚胎中克隆了一个885 bp孵化酶基因,命名为BmandHE(GenBank登录号:JN620366)。BmandHE ORF编码294个氨基酸残基,蛋白分子质量为33.57 kD,等电点为5.55。在BmandHE N-端存在16个氨基酸的信号肽,BmandHE序列含有锌指结合序列、Met-转角基序等孵化酶保守功能区域和构成孵化酶二级结构骨架的4个半胱氨酸残基。BmandHE与其他动物孵化酶氨基酸序列的相似性为30.4%～97.1%。进化分析表明,野蚕与昆虫家蚕、柞蚕、家蚊聚为一类,亲缘关系比较近。     

塞内加尔鳎Survivin基因的电子克隆与生物信息学分析

[目的]克隆分析塞内加尔鳎的Survivin基因。[方法]利用生物信息学手段克隆塞内加尔鳎Sunvivin基因的全长cDNA序列,并对其序列进行分析。[结果]结果表明,该cDNA序列包含444bp的开放阅读框,编码147个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,塞内加尔鳎Survivin氨基酸序列与半滑舌鳎、斑马鱼、非洲爪蟾、鸡、小鼠和人Surivin氨基酸序列具有较高的同源性。[结论]该研究结果为进一步研究塞内加尔鳎的Survivin基因提供基础。     

鹰嘴豆LHY基因cDNA克隆及生物信息学分析

从鹰嘴豆中克隆生物节律钟LHY基因的cDNA全长序列,进行序列信息学分析。通过同源克隆策略,利用RT-PCR技术获得核心片段,结合5＇-RACE和3＇-RACE技术,克隆得到鹰嘴豆生物节律钟基因LHY的cDNA全长序列,其核苷酸序列长度为3 061 bp,包括2 220 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码739个氨基酸。验证后命名为CarLHY基因,获得基因登录号为KJ558378。生物信息学研究表明CarLHY基因cDNA序列与其他植物LHY基因具有较高的相似性;预测CarLHY蛋白不具有跨膜结构;为转录因子,定位于细胞核中;不具备信号肽。对CarLHY蛋白功能结构域预测表明,蛋白质核心结构存在符合转录因子与DNA结合的常见功能域HTH。蛋白系统进化树显示,与大豆分子进化距离最近,其次是黑杨、拟南芥。     

临武鸭PRL基因的克隆及生物信息学分析

采用高通量Solexa测序技术获得临武鸭PRL基因全序列,并对该序列进行了生物信息学分析.结果表明:临武鸭PRL基因全序列长度为6 390 bp(GenBank序列号为JQ677091),包含5个外显子和4个内含子,编码229个氨基酸.聚类分析发现,临武鸭与绿头鸭亲缘关系最近,与鹅、鸡、鹌鹑等次之,与鱼类亲缘关系最远.这些研究结果提示,PRL基因全序列适合于动物物种间系统进化关系的分类研究,可为进一步了解PRL基因的特性、物种演化、蛋白质生物学功能等提供理论依据.     

慈竹4CL基因的克隆及其生物信息学分析

【目的】克隆慈竹木质素生物合成酶4CL基因,研究其序列特征,为今后利用该基因调控慈竹木质素的生物合成研究奠定基础。【方法】参照其他物种4CL基因保守区,设计简并引物,以慈竹幼笋cDNA为模板,克隆到1条750 bp的4CL基因保守区片段。以这条保守区片段为模板,结合5′RACE和3′RACE克隆4CL基因全长序列,并对其进行了生物信息学分析。【结果】成功克隆了慈竹4CL基因全序列,该序列CDS区全长为1 674 bp,编码558个氨基酸;氨基酸序列中存在两大4CL氨基酸保守域(SSGTTGMPKGV和GEICIRG),其中前一个氨基酸保守域的第7个氨基酸位点变为M,与常见的L不同,表明慈竹的4CL基因发生了一定变异。系统进化分析表明,该基因(Na4CL)与水稻的Os4CL4和黑麦草的Lp4CL2具有很高的同源性。【结论】克隆了慈竹木质素合成酶4CL基因全长序列,在GenBank上注册为EU327341,可能与慈竹木质素生物合成有关。     

美洲水貂DQA基因全长cDNA克隆及其生物信息学分析

参考NCBIGenBank中上传的雪貂、海獭DQA基因序列设计出RT-PCR扩增引物,克隆了美洲水貂DQA基因全长cDNA序列;利用生物信息学软件构建了 DQA基因系统进化树,预测了 DQA蛋白结构与功能.结果表明:DQA基因全长cDNA序列大小为1 147 bp,ORF序列为768 bp,编码255个氨基酸,存在23...     

猪繁殖候选基因JERK2的电子克隆与生物信息学分析

利用生物信息学和比较基因组学方法对猪细胞外信号调节激酶2(Extracellular signal-regulated kinase 2.ERK2)基因的结构、表达和功能进行了分析,结果表明:(1)电子克隆获得的猪ERK2基因cDNA全长1 803 bp,包括1 080bp的编码区和200 bp 5'UTR、523 bp 3'UTR,编码合成359个氨基酸的多肽;(2)猪ERK2基因CDS序列与人、小鼠和大鼠的同源性分别为94.6%、91.6%和91.3%,编码合成的猪ERK2与人、小鼠和大鼠之间的同源性也高达99.4%、98.9%和98.9%;(3)猪ERK2蛋白的相对分子质量为41 303.69 Da,不含信号肽,具有ATP结合位点、MAP激酶保守位点和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性位点等结构域;(4)基于cDNA及EST数据库的检索显示,猪ERK2基因在卵巢、睾丸、肾上腺、眼、肺、淋巴、关节囊、副乳、未成熟的树突状细胞和脂肪细胞等组织和细胞中表达.     

牛DYRK2 基因的电子克隆及生物信息学分析

以人DYRK2 基因cDNA 序列为探针,通过EST 数据库进行同源性筛选,对牛DYRK2 基因进行电子克隆。序列分析结果表明,牛DYRK2 基因包含一个1 581 bp 的开放阅读框架,共编码526 个氨基酸;蛋白特征分析显示,牛DYRK2 蛋白的分子式为C2632H4204N762O761S26,相对分子质量为59 532.5,理论等电点pI 为9.53。结果表明牛DYRK2 基因与羊、人等其他动物的DYRK2 具有较高的一致性。     

鹅Mel 1c基因的克隆及生物信息学分析

从鹅脑组织中提取总RNA,利用RT-PCR扩增Mel 1c基因c DNA序列。结果表明,Mel 1c基因序列长为1 118 bp;与已报道其他物种的Mel 1c同源性为58.4%~72.2%;氨基酸序列的同源性为74.7%~97.0%;该基因编码的蛋白质为N端在胞内的六次跨膜蛋白,含有信号肽的分泌蛋白,N端亦含有两个糖基化位点;该蛋白也含有G蛋白偶联受体家族的结构域。