家蚕EST数据库的应用现状及展望

家蚕是重要的经济昆虫,也是鳞翅目昆虫的主要模式生物。表达序列标签(EST)在家蚕研究中的应用越来越受到关注。本文主要介绍了EST数据库的建立及其在家蚕研究中的应用现状,展望了EST在家蚕中的研究趋势。     

家蚕cDNA文库构建及大规模EST测序

EST(expressedsequencetag,表达序列标签 )测序分析技术广泛应用于基因功能和表达模式的分析研究。以家蚕品种“大造”为材料 ,采用非均一化的Oligo dT引物定向克隆技术构建了 13个组织的cDNA文库 ,进行了cDNA克隆 5′端测序 ,共获得 84 791万条EST序列 ,初步拼接得到 2 76 93个非重复序列 ,其中包括 10 4 33个Contigs,172 6 0个Singletons。家蚕大规模EST测序将为家蚕功能基因组研究和全基因组测序计划的实施奠定基础     

家蚕基因组测序 世界首个"框架图"在渝问世

有关专家介绍,家蚕基因组“框架图”的完成只是家蚕基因组研究和开发计划的第一步,而其“精细图”预计在明年完成。家蚕基因组“框架图”与“精细图”有什么区别呢?中国家蚕基因组计划项目主持人、中国工程院院士向仲怀介绍,“框架图”是相对于“完成图”或“终图”而言,但实际上,真正的“完成图”并不存在,因为它总会存在一些空隙,而“精细图”则比“框架图”更进一步,更为准确、精细。基因组“框架图”的要点包括:测序工作量达到基因组的5倍;基因覆盖率达到90 %以上,即经初步组装的“一致性”序列占整个基因组的90 %以上;经初步组装的“一…     

家蚕微孢子虫cDNA文库的构建及部分EST同源性分析

以成熟的家蚕微孢子虫 (Nosemabombycis,N .b)为实验材料 ,以λTriplEx2为载体 ,构建了滴度为 1 86× 10 6pfu/mL ,插入片段平均在 5 0 0bp以上的较高质量的家蚕微孢子虫cDNA文库。从cDNA文库中随机挑取 180个克隆进行EST测序 ,得到了 130个有效序列。经BLASTn、BLASTx同源性分析后发现 ,7个ESTs编码基因在氨基酸水平上与脑孢虫有较高的同源性 ,推定为家蚕微孢子虫基因 (putativegene) ,同时获得了 2 7个未知序列。     

2002年完成家蚕10万条EST测序及生物学分析

<正>1)2002年1月4日,新华社记者采访夏庆友教授,并发表内参《开展家蚕基因组研究具有重要价值》。2)2002年2月,《江苏蚕业》2002年1期特约发表向仲怀院士《21世纪的丝绸之路》一文,推进中国家蚕基因组计划。     

家蚕脂肪体组织基因表达谱的研究Ⅰ.家蚕5龄中期幼虫脂肪体组织基因表达分析

以大规模EST测序为基础 ,用生物信息学方法分析了家蚕 5龄 3d脂肪体组织基因表达的特征 ,共获取脂肪体组织EST 12 72 1个。经Phrap程序拼接得到 2 316个非冗余序列 ,其中包括 82 4个contigs,14 92个singletons。在鉴定出的已知基因中 ,基因表达频率有明显差异 :物质代谢相关基因表达量最高 ,占总量的 5 8 2 % ;其次为转录翻译调节相关基因和酶类基因 ,分别占 15 5 %和 14 5 %。在高量表达基因中 ,有贮藏蛋白、蛋白酶抑制剂、类IDGF蛋白、抗菌蛋白、谷胱甘肽 S转移酶等。结果表明 ,脂肪体组织基因表达的种类很多 ,特征明显 ,与脂肪体在蚕体内的贮藏功能、蛋白质合成功能、代谢调节功能以及变态发育有密切关系。     

在家蚕基因组框架图完成新闻发布会上的讲话

西南农业大学与中国科学院北京基因组研究所合作,在很短时间内完成了家蚕基因组的测序工作和框架图的绘制工作。这是我国继人类基因组计划中国卷、水稻基因组工作框架图和精细图完成之后,取得的又一里程碑式的科学成就。家蚕基因组工作框架图的完成,确立了     

应用牛EST数据和人类基因组序列定位100个牛基因特异性标记

评价了应用牛 EST数据和人基因组序列来完善牛的全基因组或特异染色体连锁图谱的方法。根据牛的 EST序列设计引物来扩增牛的相应基因 ,而根据人基因组序列来设计引物扩增侧翼内含子 ,以此来增加片段长度而利于测序。以此方式得到序列标签 (STS) ,然后在 MARC(美国家禽研究中心 )的 4公畜的参考家系中检测 SNP(单核苷酸多态 ) ,根据 SNP多态来定位相应的基因。通过此方法及 SNP质谱基因分型系统 ,我们在牛的遗传图谱上定位了 10 0个EST,其中 70个是从牛 EST-人基因组比较图中随机挑选的。另外 30个位于牛 19号染色体上 ,将牛 19号染色体同源序列 (BTA19)作图到相应的人类 17号染色体 (HSA17) ,表明基因间距离和次序均有明显差异。共有 80 %的成功扩增子发现 SNP,表明这是一个有效的、基于 EST的遗传标记方法。我们证明了基于 SNP和 EST构建连锁图谱的可行性 ,及利用 EST、比较作图信息、人类序列数据来挖掘牛基因组中的 SNP的合理性。     

基因组时代荧光原位杂交技术在家蚕研究中的应用

随着家蚕DNA分子标记和物理图谱的发展,基因组序列的释放,以及EST数据库和BAC文库的构建,FISH技术在家蚕的遗传学、基因组学研究,尤其是物理图谱研究中取得重要进展。本文综述了FISH及相关技术原理及近年在家蚕和部分鳞翅目昆虫研究中的应用,并对其在家蚕及鳞翅目昆虫的研究前景作了展望。     

家蚕大规模基因组重测序列入2009中国十大科技进展候选条目

由中国科学院院士工作局、中国工程院学部工作局、科学时报社组织的两院院士评选2009年中国十大科技进展新闻和世界十大科技进展新闻已于目前启动.西南大学蚕学与系统生物学研究所与深圳华大基因研究院合作完成的家蚕大规模基因组重测序研究已列入候选条目之一,该成果已发表在2009年第326卷第5951期上.     

利用EST库资源克隆家蚕腺苷酸转移酶基因

根据物种间同源基因相对保守的特点 ,利用生物信息学方法以果蝇 (Drosophilamelanogaster)腺苷酸转移酶基因 (adeninenucleotidetranslocase,ant)cDNA序列作为模板 ,对家蚕 (Bombyxmori)EST数据库进行同源检索筛选 ,克隆了家蚕腺苷酸转移酶基因的cDNA序列 (GenBank登录号为AY2 2 70 0 0 ) ,全长为 1936bp ,并经RT PCR克隆、序列分析验证 ,结果与电子克隆序列完全一致。该cDNA序列具有完整的开放阅读框架 (ORF ,2 0 7～ 110 9bp) ,推测编码蛋白为 30 0个氨基酸 ,通过与烟草天蛾 (Manducasexta)、蜜蜂 (Apismellifera)、绿蝇 (Luciliacuprina)、果蝇、蚊子(Anophelesgambiae)等昆虫的腺苷酸转移酶蛋白序列比较 ,发现该基因具有高度的保守性。表明根据物种间同源基因序列 ,对跨物种间EST数据库进行同源检索筛选、拼接 ,是基因克隆的一条有效途径。     

Bac-to-Bac系统的研究进展及在家蚕中的应用

Bac-to-Bac策略是目前昆虫杆状病毒表达系统获取重组杆状病毒最为方便、快捷的途径之一。以Bac-to-Bac系统面向的苜蓿银纹夜蛾杆状病毒(AcMNPV)表达系统、家蚕杆状病毒(BmNPV)表达系统、棉铃虫杆状病毒(HaNPV)表达系统等3个主要子系统为对象,从宿主域逐渐扩大、蛋白的表达水平不断提高、筛选和纯化更为简便高效以及在家蚕中应用的状况等角度,对Bac-to-Bac系统的发展及功能、特点等进行了阐述。     

利用EST数据库资源克隆家蚕Bombyx mori6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因

以果蝇6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-[jps[jpg;icpmate dehydrogenase,6PGDH)基因cDNA序列为信息探针,对家蚕EST数据进行同源检索筛选,克隆到了家蚕6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因的cD-NA序列,该基因全长2011bp.经RT-PCR克隆、序列分析验证,结果表明与电子克隆序列完全一致;该基因具有完整的开放阅读框(0RF),编码蛋白为483个氨基酸;通过与人、果蝇、家鼠、摇蚊、线虫的6PGDH蛋白序列比较,发现该基因具有高度的保守性.     

重度感染家蚕微孢子虫的家蚕丝腺cDNA文库构建及EST测序分析

用家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)感染家蚕品种大造的3龄幼虫,于感染后第10天选择有Nb重度感染特征的家蚕丝腺组织无菌操作提取RNA,构建Nb和家蚕丝腺混合样品cDNA文库(文库滴度≥1.6×106PFU/mL)。对文库进行测序,获得EST序列5 026条,其中家蚕丝腺EST3 901条、家蚕微孢子虫EST970条。拼接后,分别获得家蚕丝腺和Nb的单一EST(unique EST)563和383条。对EST和unique EST进行分析发现,感染后第10天家蚕丝腺中Nb的组蛋白、细胞分裂激酶等与孢子分裂增殖相关的基因表达水平较高,一些可能与Nb侵染或寄生适应相关的基因,如Nb孢壁蛋白、极丝蛋白、转运体蛋白等基因亦在此时期较高水平表达,尤其是此期间有相对高水平的组蛋白脱乙酰基酶基因表达,说明Nb基因的表达受到组蛋白去乙酰化方式的调控。对家蚕微孢子虫uniqueEST的序列特征分析发现,Nb mRNA UTR的长度和GC含量与其它微孢子虫差异较小,但ORF区的AT含量较高,即家蚕微孢子虫基因ORF序列较其它微孢子虫发生了高AT变化。Nb unique EST的功能注释及分类结果表明感染后第10天家蚕丝腺中的Nb孢子仍处于多形期,还未完全成熟化。     

RNA干涉及其在蚕功能基因组研究中的应用

RNA干涉 (RNAInterferance ,简称RNAi)通过导入一段与内源靶基因同源的双链RNA(dsRNA)序列 ,使内源mRNA降解 ,从而达到阻抑基因表达的目的。已在线虫等生物中建立RNAi技术 ,对难于获得突变体的基因或生物体尤其有效。日本九州大学、东京大学和农业生物资源研究所的 3个研究小组对RNAi在家蚕中的应用进行了探索 ,初步发现在家蚕和其培养细胞中存在RNA干涉现象。探讨了RNA干涉技术在家蚕基因功能研究中应用的可能性。     

mRNA差异显示技术及其在家蚕研究上的应用

mRNA差异显示技术是近年发展起来的研究基因表达差异的有效方法。本简述了mRNA差异显示技术的基本原理、技术改进以及此技术在家蚕研究中的应用。     

家蚕核型多角体病毒对寄主细胞凋亡抑制蛋白BmAPI5表达的影响

API5是一种新的细胞凋亡抑制蛋白因子,能有效抑制细胞凋亡。API5在结构与功能上高度保守,并已在包括家蚕在内的多种昆虫中发现存在同源基因。本文检测了家蚕幼虫BmAPI5基因在BmNPV和大肠杆菌侵染后的转录与表达变化。结果表明,微生物侵染能快速显著诱导BmAPI5基因的转录与表达,其中以BmNPV的诱导作用较为明显。这表明BmAPI5可能参与BmNPV-宿主的互作机制。     

中国家蚕基因组框架图完成新闻发布会在渝举行

11月 1 5日上午 ,中国家蚕基因组框架图完成新闻发布会在重庆高新区火炬大厦举行。科技部党组成员、纪检组长吴忠泽 ,农业部副部长张宝文 ,中国科学院副院长杨柏龄 ,重庆市常务副市长黄奇帆 ,副市长吴家农等领导出席了发布会。中国家蚕基因组计划项目总负责人、中国工程院院士向仲怀 ,西南农大党委书记华鹏、校长王小佳、副校长周泽扬、徐晓黎、张中国家蚕基因组框架图完成新闻发布会会场家骅、丁忠民、王永才和师生代表参加了发布会。新华社、人民日报、中央电视台、中央人民广播电台、中国新闻社、光明日报、经济日报、农民日报、中国青年…     

家蚕黄血近等基因系SSH文库的构建及部分EST的序列分析

以家蚕黄血品系KY和白血品系HB构建家蚕黄血近等基因系。用回交18代的家蚕黄血基因(Y)近等基因系群体中的黄血个体和白血个体中肠为材料,构建了家蚕黄血近等基因系抑制消减杂交(SSH)cDNA文库。从该抑制消减杂交cDNA文库随机挑选出46个阳性克隆进行测序,并用CAP3软件聚类拼接,得到4个假定基因(contig)和9个已知功能基因(unigenes)。通过BLAST比对和对所得表达序列标签(EST)的同源分析表明,这些基因主要涉及能量代谢因子、RNA分子水平相关调节因子、酶类、结构蛋白等,由此初步探明了参与黄血基因(Y)协同作用的相关基因表达蛋白的种类和数量,可为进一步研究蚕茧着色的分子机制及通过遗传选择培育天然有色茧品种提供基础信息。