酿酒酵母PAD1基因生物信息学分析

【目的】研究酿酒酵母中PAD1基因的功能,为研究酿酒酵母芳香族化合物代谢过程和途径奠定基础。【方法】对酿酒酵母PAD1基因进行电子克隆,再采用生物信息学分析法对PAD1基因进行分析预测。【结果】酿酒酵母PAD1基因位于Ⅳ染色体1 510 902～1 511 630,全长729 bp,可编码242个氨基酸;系统进化树分析表明：该基因编码的蛋白质与肉桂酸脱羧酶(AAA20484.1)最为接近,同源性高达99.59%;蛋白质化学式为C_{1 208}H_{1 950}N₃₂₈O₃₃₆S₉,分子量约为26 733.31 ku,是稳定的疏水蛋白,在线粒体中发挥作用。二级结构预测结果未发现明显卷曲螺旋区域,有部分跨膜区存在,二级结构元件以α-螺旋和随机卷曲为主,延伸链和β-转角在蛋白质中分散存在。【结论】酿酒酵母PAD1基因是编码芳香族羧酸脱羧酶的基因,编码的蛋白质结构稳定,可能在线粒体中参与代谢,与酿酒酵母芳香族羧酸的代谢和其对芳香族羧酸的耐受性存在直接联系。     

白桦BpPR1基因生物信息学分析

利用生物信息学方法,对白桦BpPR1理化性质、亲水/疏水性、跨膜结构、二级结构、三级结构及与其他植物PR1蛋白的同源性进行了预测,同时对该基因启动子的顺式作用元件以及基因结构进行了预测和分析。结果表明,①BpPR1的cDNA全长为816 bp,CDS为531 bp,编码由176个氨基酸构成的稳定亲水性蛋白,存在跨膜运输结构,属于CAP蛋白家族的一员。白桦BpPR1与葡萄、枣亲缘关系较近;②BpPR1基因组结构中含有2个外显子和3个内含子;③BpPR1启动子含有多个真核生物启动子的基本元件CAAT-box和TATA-box,还含有与低温响应、脱落酸响应、茉莉酸甲酯响应、生长素响应、水杨酸响应、细胞分裂素响应相关的响应元件以及MYBHv1结合位点等,说明该蛋白可能受多种生长调节剂调控,参与生物与非生物胁迫过程。     

榛属ycf1基因生物信息学分析

为研究ycf1基因家族成员在榛属(Corylus)中的生理功能,利用榛属叶绿体基因组数据库,经过生物信息学分析,获得榛属ycf1基因家族成员的基因结构、定位和编码蛋白,经过多重序列比对进行进化和分类分析。结果表明,榛属叶绿体基因组中的ycf1基因家族成员不含有内含子;TMHMM跨膜区结构分析显示,榛属YCF1蛋白均不含有跨膜区;MEME保守结构域分析显示,榛属YCF1蛋白均含有3个保守结构域。研究结果对解析榛属YCF1蛋白的生物学功能提供重要的线索。     

芙蓉李PsACO1基因的克隆与生物信息学分析

采用RT-PCR和RACE技术从芙蓉李分离得到1条长度为1 309bp的PsACO1基因cDNA全长序列。该基因包含长度为957bp的开放阅读框,编码319个氨基酸。PsACO1蛋白的分子量为36.24kD,等电点为5.28,含有9个ACO特有的保守结构域。系统进化分析结果表明PsACO1与碧桃、梅、枇杷、苹果和欧洲李的ACO蛋白的亲缘关系较近。     

绵羊ADRA1B基因生物信息学分析

利用生物信息学数据库及软件,对绵羊ADRA1B基因进行生物信息学分析,初步了解其结构并进行预测。结果表明,绵羊ADRA1B基因含有1个1548 bp的开放阅读框,编码515个氨基酸残基。ADRA1B蛋白分子质量为56 385.55 KDa,理论等电点PI为9.53。亚细胞主要定位于质膜,不属于分泌蛋白。不存在信号肽序列。存在七段跨膜结构且有2段低复杂性区域,二级结构以无规卷曲为主,三级结构主要由无规卷曲缠绕折叠形成。参与心肌、血管、肌肉的收缩调节。     

大麻CBDA1基因的生物信息学分析

[目的]研究大麻二酚酸合成酶基因(CBDA1)编码的蛋白质序列所包含的生物学信息。[方法]利用生物信息学在线工具及软件分析大麻二酚酸合成酶(CBDAS)的理化性质、亲/疏水性、跨膜结构、信号肽、motif结构域及空间结构等。[结果]CBDAS由544个氨基酸组成,分子量为62 168.42,理论等电点为8.81,是一种稳定的亲水性分泌蛋白,N末端包含1个由28个氨基酸残基组成的信号肽,该蛋白的亚细胞定位在胞外。CBDAS属于氧化还原酶家族,FDA是该酶活性的必需辅因子,CBDAS蛋白中只含有1个低复杂度区域,含有23个磷酸化位点和6个N-糖基化位点,其二级结构主要由α-螺旋、β-转角和无规卷曲组成,三级结构与四氢大麻酚酸合成酶(THCAS)同源性最高。[结论]该研究结果可为今后深入研究CBDAS蛋白的结构特征和功能提供理论参考。     

鸡DLK1基因的生物信息学分析

DLK1基因是哺乳动物的一个印记基因,DLK1蛋白促进哺乳动物肌肉的生长发育,但抑制脂肪的生长发育。禽类不存在基因组印记现象,目前禽类DLK1基因的功能和调控机制还不清楚。本研究针对鸡等13种动物的DLK1蛋白进行了多序列比较分析、分子进化分析及糖基化分析,同时还比较了人、鼠及鸡的DLK1基因结构、基因同线性、启动子结...     

绵羊HMGA1基因的生物信息学分析

高迁移率族蛋白A1基因（high mobility group protein A1,HMGA1）是一类对DNA转录起调控作用的基因,广泛存在于多种动物体内。为探究HMGA1基因在绵羊体内的功能,对该基因及其编码产物进行了生物信息学分析。结果显示,绵羊HMGA1基因编码152个氨基酸残基,其编码的蛋白质分子式为C443H759N151O151S1,分子质量为10.648 35 kDa,等电点pI为10.31。绵羊HMGA1蛋白为不稳定蛋白、亲水性蛋白、非分泌蛋白且无信号肽序列和跨膜结构;亚细胞定位主要存在于细胞核（95.7%）。绵羊与牛的HMGA1蛋白相似度为100%。其二级结构和三级结构主要以无规卷曲组成。     

小菜蛾PxALP1基因的克隆与生物信息学分析

小菜蛾是一种世界性分布的重要农业害虫,也是最早对无公害生物农药Bt毒素产生抗性的种群之一。已有研究显示,在多种昆虫体内碱性磷酸酶是Bt毒素蛋白的直接受体,但在小菜蛾中,碱性磷酸酶的编码基因及其生物学功能尚极少有人研究。本研究克隆了小菜蛾PxALP1基因的开放阅读框(ORF),并推导出其氨基酸序列。经SMART网站分析,发现该蛋白质在第79~513位氨基酸残基区域存在典型的alk PPc(alkaline phosphatase homologues)结构域;经SWISS-MODEL同源模建预测蛋白质三级结构,发现该蛋白质具有典型的跨膜结构域,说明它是一个潜在的膜结合碱性磷酸酶。通过进化树分析,发现小菜蛾PxALP1与鳞翅目昆虫家蚕膜结合碱性磷酸酶的亲缘关系最近,BLAST比对发现PxALP1与家蚕Bm Alpm在氨基酸序列上的一致性(identity)为36.3%,相似性(similarity)为50.3%,说明二者之间具有较好的进化保守性。     

绵羊KCNH1基因的生物信息学分析

以绵羊钾电压门控通道H亚家族成员1（potassium voltage-gated channel subfamily H member 1,KCNH1）基因为研究对象,利用生物信息学数据库及其相关软件,对其进行生物信息学分析,以初步了解其结构和生物学功能。结果表明,绵羊KCNH1基因所含最大长度序列为2 961 bp,且编码986个氨基酸残基。KCNH1基因编码的蛋白质分子式为C₄₉₇₂H₇₈₁₆N₁₃₄₂O₁₄₄₇S₄₀,其蛋白分子质量为110 827.28 KDa,理论等电点（pI）为7.52。亚细胞定位结果表明其编码产物主要可能定位于质膜（43.5%）,其次为内质网（34.8%）,属于非分泌蛋白。KCNH1蛋白质中不存在信号肽序列,但存在5段跨膜结构区域,该蛋白的二级结构以α螺旋为主,三级结构主要由α螺旋盘曲缠绕的方式形成。     

斑马鱼CDKAL1基因的生物信息学分析

[目的]深入了解斑马鱼CDKAL1基因的结构特点。[方法]运用生物信息学方法对斑马鱼CDKAL1基因的基因序列、编码蛋白的理化性质、结构及功能进行分析。[结果]分析结果显示,此基因一部分存在于细胞质,并存在一个跨膜结构域,没有信号肽。该基因编码蛋白质的变异不大;含有3个功能结构域,均为Erk D-domain,分别位于L189L、384、V315;在Y292位置有一磷酸化位点;有UPF0004超家族、Radical SAM超家族和MiaB结构域3个保守结构域;在脑、肌肉、肾脏中表达。推测该基因表达的蛋白质可能是酶、异构酶或者中间代谢产物,与胰岛素受体的作用有关。[结论]该研究为今后进一步研究人类Ⅱ型糖尿病提供了科学依据。     

水稻DA1基因的生物信息学分析

本文采用比较基因组学和生物信息学的方法,首次从水稻基因组中鉴定出一个与拟南芥控制种子和器官大小的基因DA1同源的基因,命名为OsDA1,并对这个基因的序列特征、编码蛋白的结构域、顺式元件以及遗传进化进行了分析。结果表明,OsDA1编码的蛋白具有LIM结构域、泛素互作位点和锌指结构域,与拟南芥DA1蛋白的结构一致,推测二者在控制器官发育上具有类似的功能。本研究还发现,在水稻OsDA1基因的启动子区存在多个响应不同激素和逆境信号的顺式元件,但这些元件的类型与拟南芥DA1基因的顺式元件有所不同,OsDA1与AtDA1可能在表达调控上有所不同;OsDA1基因不仅能够控制种子等器官的大小和发育,而且还可能与植物的激素信号转导和逆境响应有关。本文为下一步研究OsDA1在水稻生长发育和逆境响应中的功能以及与水稻杂种优势的关系奠定了基础。     

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.     

羊驼MC1R基因的扩增与生物信息学分析

为探究羊驼MC1R的生物学特性,扩增羊驼皮肤组织中MC1R基因cDNA序列,并运用生物信息学软件推测羊驼MC1R基因序列的特性及编码蛋白的理化性质、疏水性、跨膜区以及保守性结构域等。结果表明:羊驼MC1R基因与各物种的MC1R基因存在较高的同源性,MC1R编码蛋白的分子式为C1601H2538N410O413S22,是一个稳定的疏水蛋白,存在7个跨膜区域,主要定位于细胞膜上,是跨膜蛋白。功能域的预测发现,MC1R含有1个功能域,即7TM蛋白家族保守结构域,这与MC1R存在于黑色素细胞表面,接受α-MSH的信号,作为黑色素细胞接受机体激素调控的主要信号通路,进而调控毛色的功能相一致。羊驼MC1R的生物信息学分析可为以后实践中深入研究它的功能提供参考。     

条斑紫菜Rab1基因的克隆与生物信息学分析

Rab蛋白是小分子量GTP结合蛋白家族中的成员之一,它与植物抗逆性密切相关。以拟南芥Rab基因序列为探针,通过筛选条斑紫菜EST数据库中的同源序列,拼接出了其Rab1基因的含有完整开放阅读框(ORF)的cD-NA序列。根据拼接的序列设计引物,利用RT-PCR成功克隆了条斑紫菜Rab1基因的cDNA。T-A克隆后测序结果显示其cDNA含有长615bp的完整ORF,编码产物含203个氨基酸残基,分子量为22.5kDa。条斑紫菜Rab1与拟南芥Rab1聚为一类,它与多种生物的Rab1具有较高的序列一致性。     

盐芥ThNHX1基因的生物信息学分析

利用相关的生物信息学软件分析了盐芥ThNHX1基因编码蛋白的氨基酸组成、等电点、结构域、特征位点、二级结构等蛋白质性质,并与3种甜土植物蛋白做了对比.结果表明,盐芥ThNHX1基因编码蛋白的分子式为C2790H4328N690O760S25,属于稳定蛋白;二级结构主要是以无规则卷曲和α-螺旋为主.在所分析的指标中.盐芥ThNHX1与3种甜土植物的NHXl相比,存在着一定的差异.     

玉米蔗糖合成酶基因Sh1生物信息学分析

蔗糖合成酶是玉米生物合成及代谢途径实现蔗糖合成和分解的关键酶,蔗糖合成酶基因Sh1位于玉米第9号染色体的短臂,基因全长5 816 bp。Sh1编码蛋白SH1含802个氨基酸,由1个蔗糖合成酶亚基(PF00862)和1个糖基转移酶亚基(PF00534)组成,是一种具有催化合成和分解双重作用的可逆酶,不存在跨膜结构,属于稳定型膜外蛋白,3种可能的结构模型显示其具有复杂的空间结构,玉米籽粒蔗糖生物合成的关键时期是授粉后12～27 d。生物进化结果显示,玉米和高粱、甘蔗的蔗糖合成酶基因Sh1在物种进化演变中序列高度保守。为揭示玉米蔗糖代谢途径的分子机制,本研究对Sh1基因结构及功能进行了分析,并对Sh1编码蛋白结构进行了基本理化性质和物种进化分析。     

绵羊HSPA1L基因的生物信息学分析

为了解绵羊热休克蛋白1L (heat shock protein family A member 1 like,HSPA1L) 基因及其编码产物的基本结构和生物学特征,给绵羊的抗热应激和免疫等方面的研究提供依据,利用生物信息学数据库及软件对绵羊HSPA1L基因进行生物信息学分析。结果表明,该基因最大长度的ORF有1 926 bp,编码641个氨基酸序列。其编码的蛋白质分子式为C3094H4985N859O969S20,理论等电点为5.89,不稳定指数为32.56。该蛋白无信号肽和跨膜结构,为非分泌性蛋白,主要在细胞质中发挥生物学作用。无规则卷曲是构成该蛋白二级结构和三级结构的主要方式。     

山羊TRPM1基因CDS区生物信息学分析

基于Gen Bank数据库中山羊TRPM1基因CDS区序列,使用Singnal P、TMHMM、Predict Protein、SWISS-MODEL、Prot Fun、PSORT等在线程序和DNAStar Lascrgene软件包预测TRPM1基因编码蛋白的结构和功能等,通过Clustal W进行序列比对,利用PHYML的最大似然法构建系统发育树,为该基因功能研究提供理论依据。结果表明,山羊TRPM1基因CDS区共编码1 634个氨基酸,无信号肽,含有6个跨膜区和较多的亲水区、柔韧区,抗原指数较高的区域与亲水区域的分布较为一致。二级结构以α螺旋和无规卷曲为主,大部分的氨基酸位点较为保守,可变区主要分布在近羧基端区。TRPM1蛋白主要在质膜中发挥运输和结合的作用,同时还作为运载体在细胞内发挥其生物学作用。系统进化情况和动物分类学基本一致,山羊和绵羊的亲缘关系最近。     

拟南芥AT1G02130基因生物信息学分析

AT1G02130基因对应的小分子GTPase蛋白是真核生物中重要的蛋白家族,对其基因及蛋白的研究有着重要的意义。为了了解该基因在不同植物中的同源性,本分析构建了系统发育树,最终得到同源性最高的为荠菜。