甜瓜14-3-3基因家族全基因组鉴定与进化分析

以拟南芥的14-3-3蛋白保守结构域为探针序列,对甜瓜全基因组的蛋白质数据库进行搜索,获得9个14-3-3蛋白序列,其中ε类5个、非ε类4个。对甜瓜14-3-3基因家族进行了系统发生分析、内含子数量分析、序列相似性比对,通过对所有甜瓜的14-3-3蛋白相匹配的Unigene分析后发现,部分基因在多种组织中均有表达,部分基因在甜瓜果实以及花中高丰度特异表达,而且不同成员之间的表达模式存在较大差异。甜瓜14-3-3基因家族成员的分子进化及表达模式的研究结果表明基因重复后发生功能分化。     

杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式研究

14-3-3蛋白在植物细胞信号传导中发挥重要的作用,探索木本植物14-3-3蛋白家族的进化模式对深入理解该基因家族的功能有重要的指导意义。本文采用生物信息学的方法,在基因组水平上搜索和鉴定了12个杨树14-3-3蛋白基因,其中ε类有7个,非ε类有5个。通过对杨树14-3-3基因家族的系统进化、序列相似性、基因结构和染色体位置分析,发现杨树14-3-3基因的扩张主要是通过最近的一次全基因组加倍事件产生的。在全基因组加倍事件中共产生5对重复基因对,Ka/Ks分析显示这5对重复基因对处于较强的净化选择压力。RT-PCR分析显示在杨树12个14-3-3基因中有8个在不同组织中均表达,另外4个基因的表达部位发生了变异。因此,杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式的研究结果预示着基因重复后其功能发生了分化。     

小桐子14-3-3基因家族的鉴定及低温胁迫应答

14-3-3蛋白家族在真核生物中广泛存在且高度保守,以同源/异源二聚体形式与2个靶蛋白或1个靶蛋白的两个磷酸化Ser/Thr模体结构域结合来发挥其调控作用。以拟南芥14-3-3蛋白为探针序列,对小桐子蛋白质数据库进行搜索,共鉴定到9个14-3-3基因,其中ε类4个、非ε类5个,并对其理化性质、系统进化、基因结构、顺式作用元件及低温胁迫表达等进行了分析。结果显示,小桐子14-3-3基因在进化上较为保守,存在该家族中典型的9段α-螺旋结构,ε类基因结构包含7个外显子,非ε类包含4~5个外显子。另外,在9个14-3-3基因上游调控区都鉴定到多个激素与逆境胁迫应答元件。qRT-PCR分析结果显示,包含有低温应答元件的Jc14-3-3b与Jc14-3-3h基因在小桐子的各组织器官中都有表达,但存在组织表达特异性,都在茎中表达量较高,其次是根,而在叶中表达量相对较低。同时,Jc14-3-3b与Jc14-3-3h基因都属于低温诱导表达基因,分别在茎与根中低温胁迫0.5~3.0h达到最大表达量,与小桐子的抗冷性形成直接相关。本研究为小桐子14-3-3基因家族的克隆与功能验证提供了参考。     

甘蔗14-3-3基因克隆及表达分析

[目的]克隆甘蔗14-3-3基因并预测分析其编码蛋白的结构,为研究甘蔗基因功能和代谢调控机制提供参考.[方法]以水稻14-3-3基因为模板,BLAST甘蔗EST数据库,依据序列拼接结果及RT-PCR技术获得编码甘蔗14-3-3蛋白的全长基因,并用生物信息学方法对该蛋白的二级、高级结构和功能活性位点进行预测.[结果]克隆得到长784bp的甘蔗14-3-3基因,最大开放阅读框为771 bp,编码256个氨基酸;该蛋白的分子量与理论等电点分别为28.88 kDa和4.79.蛋白聚类分析结果表明,甘蔗14-3-3蛋白与水稻、高粱、玉米14-3-3蛋白的同源性均在90％以上.Cn3D V.4.1预测位于第3和第5两个二聚体上的Lys-50、Arg-57、Arg-131和Try-132组成一个凹穴,是结合靶蛋白的作用面;第60、65、188、218位的4个丝氨酸是磷酸化的活性位点.实时定量PCR检测结果表明,14-3-3基因在甘蔗不同组织中均有表达,在茎和分生组织中14-3-3基因高丰度表达,可能与糖代谢和细胞分裂的调控相关;而在根中可能参与矿物元素的吸收和代谢.[结论]甘蔗14-3-3基因可作为信号转导调控蛋白的候选基因之一.     

香蕉14-3-3蛋白基因Ma-14-3-3d的克隆及序列分析

[目的]克隆分析香蕉中14-3-3蛋白编码基因。[方法]采用PCR与RACE技术相结合的方法克隆香蕉14-3-3基因,并进行CDNA测序及同源性分析。[结果]所克隆cDNA全长866 bp,编码197个氨基酸残基,具有植物14-3-3蛋白基因的特征结构域,并与其他植物来源的14-3-3蛋白具有很高的序列相似性,将其命名为Ma-14-3-3d(Musa acuminate14-3-3gene)。[结论]Ma-14-3-3d蛋白与来源于单子叶植物的14-3-3蛋白位于同一进化枝上。     

倭竹族14-3-3非ε类基因编码区单核苷酸多态性

为研究倭竹族Shibataeeae中14-3-3非类基因的结构及其编码区单核苷酸多态性,分别从倭竹族5个不同属的代表种中获得14-3-3b,14-3-3c,14-3-3e,14-3-3f的基因全长。这些基因均包含5个外显子和4个内含子,编码序列（CDS）大小为771~789 bp。14-3-3b,14-3-3c,14-3-3e和14-3-3f编码区序列中分别有21,19,26和17个单核苷酸多态性（SNP）位点,SNP频率分别为1SNP/38 bp,1SNP/41 bp,1SNP/30 bp,1SNP/46 bp,基因核苷酸多样性（）值分别为0.012 17,0.011 83,0.015 21,0.010 38。同一基因在不同竹种间氨基酸序列一致性均达99%以上,毛竹Phyllostachys edulis Pe14-3-3b,Pe14-3-3c,Pe14-3-3e,Pe14-3-3f蛋白的理化性质非常相似,均为亲水性蛋白,含量较多的是丙氨酸（ala）,谷氨酸（glu）,亮氨酸（leu）,等电点为4.75~4.90,这4个蛋白的二级结构也非常相似,-螺旋结构含量最高,无规则卷曲其次,-转角和延伸链很少。上述研究为进一步探索竹类植物14-3-3生物学功能奠定基础。图3表3参27     

二穗短柄草钙依赖型蛋白激酶基因 BdCDPK14克隆及表达分析

[目的]克隆分析二穗短柄草钙依赖型蛋白激酶(CDPK)基因BdCDPK14,并检测其在干旱胁迫下的表达量,为揭示钙依赖型蛋白激酶的抗旱调控机制打下基础.[方法]根据NCBI检索结果设计特异引物,以二穗短柄草cDNA为模板,采用PCR扩增二穗短柄草CDPK基因家族成员BdCDPK14,利用在线分析软件对BdCDPK14基因编码蛋白进行生物信息学分析,并采用RT-PCR检测PEG-6000干旱胁迫下的BdCDPK14基因表达量.[结果]从二穗短柄草叶片中克隆获得的BdCDPK14基因(GenBank登录号XM_003564390)片段长度1750 bp,其开放阅读框(ORF)1545 bp,编码514个氨基酸,其编码蛋白分子量56.78 kD,理论等电点5.45,脂肪指数78.21,不稳定指数38.66,属于稳定蛋白.BdCDPK14蛋白与小麦TaCPK13蛋白(ABY59018)的亲缘关系最近,含有4个EF-hands结构、蛋白酪氨酸激酶结构域、脂多糖激酶家族、ATP结合区域、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶激活区和预测跨膜区等结构域,主要由无规卷曲和α-螺旋构成,位于叶绿体和细胞质膜上.在PEG-6000干旱胁迫下,BdCDPK14基因在胁迫3 h内的相对表达量无明显变化,胁迫6 h后相对表达量开始升高,至胁迫12 h时的相对表达量最高.[结论]克隆获得的BdCDPK14基因为二穗短柄草CDPK基因家族成员之一,参与其抗干旱胁迫反应,可作为候选基因用于二穗短柄草抗旱机制研究.     

14-3-3蛋白相关研究进展

14-3-3蛋白家族是一组高度保守的蛋白质家族,在各种真核生物中广泛存在,主要是以同源/异源二聚体的形式存在,在哺乳动物中共有7种亚型。目前,对于14-3-3蛋白的研究表明其在神经发育、细胞周期、疾病发生等生命过程中都发挥着重要作用。通过对近年来14-3-3蛋白的研究成果进行归纳总结,综述了14-3-3蛋白在蛋白质翻译后修饰、细胞周期及疾病形成等方面的最新研究进展,讨论了深入研究14-3-3蛋白的重要性。     

普通菜豆14-3-3蛋白基因PvGF14h的克隆及冷胁迫诱导表达分析

根据14-3-3蛋白的保守性及菜豆基因组信息,从普通菜豆品种东北小油豆中克隆了一个14-3-3蛋白基因PvGF14h.生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白以α螺旋为主导结构,具有典型的14-3-3蛋白结构域,主要分布在细胞质与过氧化体中,具有磷酸化位点;序列比对及进化树分析表明,它与大豆14-3-3蛋白SGF14h有较高的同源性(可达98.1％);进一步利用实时定量RT-PCR分析PvGF14h响应冷胁迫的表达模式,结果表明该基因的表达随着冷胁迫处理时间的增长而增加,因此推测PvGF14h可能参与了冷胁迫的信号转导过程.这些关于菜豆14-3-3蛋白基因的基本信息为进一步研究其功能尤其在响应低温胁迫方面奠定了基础.     

香蕉14-3-3蛋白基因Ma-14-3-3d的克隆及序列分析(英文)

[Objective] The aim of the study is to clone and analyze the gene encoding 14-3-3 protein from banana. [Method] Combined with PCR amplification, RACE (rapid amplification of cDNA ends) technique was employed to clone 14-3-3 gene from banana; then the amplified sequence was sequenced and homologically analyzed. [Result] A new cDNA homologous with 14-3-3 protein genes were obtained by RT-PCR and RACE ( rapid amplification of cDNA ends ) approaches. The full length of this cDNA was 866 bp encoding 197 amino acids. Alignment of deduced amino acid sequence with those from other plants revealed that the cDNA shared high homology with 14-3-3 protein genes from other plants, and was designated as Musa acuminata 14-3-3 gene (Ma-14-3-3d). Phylogenetic analysis reveals that Ma-14-3-3d has closer genetic relationship with those from monocotyledon species than those from other species. [Conclusion] Ma-14-3-3d belongs to the same lineage of 14-3-3 from monocotyledon.     

植物14-3-3基因的研究进展

文中对植物14-3-3基因的种类、表达及其亚细胞定位的研究进展进行了综述,并对其未来研究方向进行了展望。     

重组小鼠14-3-3蛋白theta亚型的构建

目的克隆编码14—3—3蛋白质θ亚型的cDNA，制备该蛋白质的基因重组蛋白质．方法参照小鼠14—3-3蛋白质θ亚型mRNA结构设计引物，以小鼠脑总RNA为模板，RT—PCR法克隆编码14—3—3蛋白质θ亚型的cDNA，插入原核表达质粒pGEX-4T-1，转化大肠杆菌BL21（DE3）使其表达谷胱甘肽S转移酶（GST）为标签的融合蛋白质，以凝血酶定点分解融合蛋白并采用GlutathioneSepharose4B亲和层析纯化目的蛋白．结果RT—PCR扩增产物经1％琼脂糖凝胶电泳分离可见约800bp条带，序列分析表明重组质粒pGEX-1433theta中的插入子为738bp，编码245个氨基酸，其核苷酸及氨基酸序列与PubmedNM-011739展示的结果一致．重组质粒pGEX-1433theta在BL21（DE3）中的表达量随IPTG诱导时间递增，融合蛋白质为可溶性组分．亲和层析纯化的14—3—3theta在SDS．PAGE上表现为单一条带，表观相对分子质量为30ku．每L培养菌液可收获4mg基因重组型小鼠14—3—3theta．结论克隆了编码小鼠14—3-3蛋白质θ亚型的cDNA，制备了高纯度基因重组型小鼠14—3—3theta，为进行单克隆抗体的制备奠定了坚实的基础．     

马铃薯腐烂茎线虫14-3-3基因的克隆与序列分析

马铃薯腐烂茎线虫（Ditylenchus destructor）是为害中国甘薯生产的主要病原物之一,由它所引起的甘薯茎线虫病,每年造成严重的经济损失。14-3-3蛋白是真核生物特有,具有高度的保守性,且在信号转导代谢调控、激素信号传导、细胞分裂和对生物和非生物刺激的应答反应等过程起到重要作用。本研究采用EST分析和RACE克隆相结合的方法,从马铃薯腐烂茎线虫中成功克隆出一个14-3-3蛋白基因（Dd-14-3-3a,GenBank accession NO.:ADW77527.1）。Dd-14-3-3a cDNA全长为986 bp,包含一个长度为756 bp的开放阅读框,编码着一个长度为251 aa的蛋白质。Blast比对结果表明：Dd-14-3-3a蛋白与已报道的南方根结线虫（Meloidogyne incognita）、松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）、大豆胞囊线虫（Heterodera glycines）以及水稻干尖线虫（Alphelenchoides besseyi）中的14-3-3蛋白的一致性分别为98%、98%、98%和97%。对该蛋白结构的分析结果表明：Dd-14-3-3a蛋白包含一个典型的14-3-3蛋白结构域,且无信号肽和跨膜结构域。该基因的克隆和分析将有助于明确植物寄生线虫14-3-3蛋白在线虫侵染和与寄主互作中的作用。     

Wheat 14-3-3 Protein Conferring Growth Retardation in Arabidopsis

14-3-3 proteins belong to a family of phosphoserine/threonine-binding modules and participate in a wide array of signal transduction and regulatory events. Our previous study demonstrated that Ta14-3-3 was significantly down-regulated in leaf and root tissues of hybrid wheat at the tillering stage. In this paper, three homoeologous Ta14-3-3 genes were cloned from common wheat (Triticum aestivum L., 2n=6x=42, AABBDD) and mapped on chromosomes 2A, 2B, and 2D, respectively. Transgenic Arabidopsis plants ectopically overexpressing Ta14-3-3 displayed shorter primary roots, delayed flowering and retarded growth rates, indicating that Ta14-3-3 acted as a growth inhibitor in Arabidopsis. In wheat, Ta14-3-3 was down-regulated in roots and leaves of hybrids as compared to their parental lines. We proposed that Ta14-3-3 proteins might regulate growth vigor in hybrid wheat.     

2-(3-硝基-4-甲氧甲酰基)-苯基-1,3-二硫戊烷合成的研究

[目的]获得一种香味更持久的新型香料。[方法]以4-甲基-3-硝基苯甲酸为起始物,通过酯化反应将其转化为4-甲基-3-硝基苯甲酸甲酯（2）,又经过缩合反应、氧化反应、醛基保护等步骤合成2-（3-硝基-4-甲氧甲酰基）-苯基-1,3-二硫戊烷。[结果]目标产物及某些重要中间体的结构已通过红外光谱、质谱、H1NMR进行表征。[结论]目标化合物2-（3-硝基4-甲氧甲酰基）-苯基-1,3-二硫戊烷具有微弱的油脂香气和肉味,总收率达46.8%。     

血吸虫14-3-3蛋白的免疫定位和功能

血吸虫病是一种遍及世界70多个国家、累及2亿多人口的地方性流行病,在我国约76万人受累.病原体为具有复杂生活史的血吸虫,其常见有6种,主要流行的是日本血吸虫(Sj)、曼氏血吸虫(Sm)及埃及血虫(Sh),具有两个宿主,即人和淡水螺类.