家鸡2个Dmrt基因的序列分析

Dmrt基因编码的蛋白质是一个具DNA结合能力的转录调控因子,其DM结构域在不同进化类型的生物中具有相当的保守性.通过简并PCR克隆技术,扩增和克隆了家鸡基因组中的DM结构域,经序列分析,获得了两个具有不同DM序列的克隆,分别命名为GgDmrt2和GgDmrt5.联机与GenBank中不同进化地位动物的Dmrt基因进行聚类分析,结果显示,具有DM结构域的基因家族在两栖类、爬行类、鸟类中高度保守,并且存在着许多成员基因.     

Cloning and sequence analysis of DM domain of Dmrt gene in Guangxi Naja naja atra

[目的]了解广西眼镜蛇Dmrt基因DM结构域特性,为探讨眼镜蛇性别决定和分化发育的分子机制及证实Dmrt基因家族在爬行动物进化中的保守性提供理论依据.[方法]以广西眼镜蛇为材料,采用简并PCR扩增克隆眼镜蛇Dmrt基因DM结构域,并分析其与人、猕猴、牛、小鼠、大绿蛙、中华蟾蜍、扬子鳄等相应Dmrt基因DM结构域的同源性及系统进化关系.[结果]克隆获得广西眼镜蛇Dmrt基因家族的两个成员,分别命名为Nn1 Dmrt和Nn2 Dmrt.经系统进化分析,发现两个Dmrt基因DM保守区核酸序列与人、猕猴、牛、小鼠、大绿蛙、中华蟾蜍、扬子鳄相应Dmrt基因保守区核酸序列的相似性均在74％以上,其推导氨基酸序列的相似性均在80％以上.[结论]Dmr基因DM结构域编码序列在不同物种中同源性较高,Dmrt基因家族在动物系统进化上具有高度的保守性.     

广西眼镜蛇Dmrt基因DM结构域克隆及序列分析

[目的]了解广西眼镜蛇Dmrt基因DM结构域特性,为探讨眼镜蛇性别决定和分化发育的分子机制及证实Dmrt基因家族在爬行动物进化中的保守性提供理论依据.[方法]以广西眼镜蛇为材料,采用简并PCR扩增克隆眼镜蛇Dmrt基因DM结构域,并分析其与人、猕猴、牛、小鼠、大绿蛙、中华蟾蜍、扬子鳄等相应Dmrt基因DM结构域的同源性及系统进化关系.[结果]克隆获得广西眼镜蛇Dmrt基因家族的两个成员,分别命名为Nn1 Dmrt和Nn2 Dmrt.经系统进化分析,发现两个Dmrt基因DM保守区核酸序列与人、猕猴、牛、小鼠、大绿蛙、中华蟾蜍、扬子鳄相应Dmrt基因保守区核酸序列的相似性均在74%以上,其推导氨基酸序列的相似性均在80%以上.[结论]Dmr基因DM结构域编码序列在不同物种中同源性较高,Dmrt基因家族在动物系统进化上具有高度的保守性.     

尼罗罗非鱼2个Dmrt基因的序列分析

参照不同物种DM结构域设计了一对兼并引物,扩增出一条带,长约150bp.对扩增产物进行克隆,阳性克隆采用SSCP分析筛选不同基因片段,进一步对筛选的不同基因进行了DNA测序.结果获得2个不同的Dmrt基因,采用BLAST方法与人类相应Dmrt基因进行序列比对,发现与人类相应Dmrt基因的氨基酸序列一致性分别为89.1%和100%.根据尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的拉丁文名,接习惯将其命名为onDmrt1,onDmrt2.与其他动物相关的Dmrt基因进行聚类分析,结果表明,不同进化地位动物的Dmrt基因DM域编码序列存在高度的同源性,显示Dmrt基因在系统进化上高度保守.序列上的相似性可能暗示着它们在功能上的保守性.     

尼罗罗非鱼Dmrt1基冈克隆及在不同组织中的表达

Dmrt1基因是Dmrt基因家族的一个重要成员,在动物性别决定过程中发挥重要作用.参照小鼠Dmrt1基因DM保守区及有关文献,设计了1对简并引物,扩增了尼罗罗非鱼的Dmrt1基因,并对扩增产物进行了亚克隆与测序.结果在雌雄尼罗罗非鱼个体中各获得1个预期的基因片段.长度为140bp.序列无性别差异.序列同源性分析表明,尼罗罗非鱼Dmrt1基因DM盒区核苷酸序列与人和鼠相应基因的同源性为78%;编码的氨基酸序列与人和鼠相应基因编码序列的同源性为89%,充分显示了Dmrt1基因在进化上的高度保守性.进一步根据获得的Dmrt1序列,设计1对特异引物,采用RT-PCR技术对尼罗罗非鱼不同组织Dmrt1基因的表达进行了研究.结果发现,Dmrt1只在精巢中特异表达.在卵巢、眼、肠、鳃及心脏组织中无表达,提示该基因在性别分化和功能维持上可能具有重要作用.     

尼罗罗非鱼Dmrt1基因克隆及在不同组织中的表达

Dmrt1基因是Dmrt基因家族的一个重要成员,在动物性别决定过程中发挥重要作用。参照小鼠Dmrt1基因DM保守区及有关文献,设计了1对简并引物．扩增了尼罗罗非鱼的Dmrt1基因．并对扩增产物进行了亚克隆与测序。结果在雌雄尼罗罗非鱼个体中各获得1个预期的基因片段．长度为140bp．序列无性别差异。序列同源性分析表明,尼罗罗非鱼Dmrt1基因DM盒区核苷酸序列与人和鼠相应基因的同源性为78％：编码的氨基酸序列与人和鼠相应基因编码序列的同源性为89％．充分显示了Dmrt1基因在进化上的高度保守性。进一步根据获得的Dmrt1序列,设计1对特异引物,采用RT—PCR技术对尼罗罗非鱼不同组织Dmrt1基因的表达进行了研究。结果发现,Dmrt1只在精巢中特异表达,在卵巢、眼、肠、鳃及心脏组织中无表达,提示该基因在性别分化和功能维持上可能具有重要作用。     

槟榔江水牛Dmrt7基因克隆及分子特征、组织表达谱分析

【目的】Dmrt7基因是Dmrt基因家族成员之一,影响公畜精子形成。迄今,有关水牛精子发生的遗传基础的研究很少,本研究旨在对槟榔江水牛Dmrt7基因完整CDS区进行克隆和组织差异表达分析。【方法】采用RT-PCR和功能生物信息学方法。【结果】槟榔江水牛Dmrt7基因完整编码区序列长1 113 bp,编码370个氨基酸;Dmrt7包含DM和DMRT-like两个保守结构域,无信号肽,无跨膜结构,为核内蛋白。同源性分析显示,水牛与其他牛科物种Dmrt7氨基酸序列相似度达95%以上。在检测的10个组织中,Dmrt7基因仅在水牛睾丸组织中表达且高表达。在第6外显子发现1个SNP位点(c.665AG),引起了p.Q222R的替换,此位点的替换对Dmrt7蛋白功能无影响。【结论】有助于了解水牛Dmrt7基因的基本功能。     

Dmrt基因的功能和特点

Dmrt基因家族是一个与性别决定相关的发育基因家族。其家族成员的主要特征是所编码的蛋白质都包含一个具有DNA结合能力的保守基序———DM(Doublesex和Mab-3)结构域。可以锌指方式与特异DNA序列结合,在性别决定和分化发育中起调控作用。作为发育基因,Dmrt对肌肉、眼、脑、鳃等组织以及体节发育都起重要作用。迄今,已在鱼类、爬行类、鸟类、哺乳类等脊椎动物中检测到了Dmrt基因的存在,充分显示该基因家族在进化上具高度的保守性。     

团头鲂Dmrt4基因的克隆与表达分析

为研究团头鲂Dmrt4基因的可能作用,采用RACE-PCR技术克隆了团头鲂卵巢Dmrt4基因的cDNA全长序列,采用实时荧光定量PCR技术对其胚胎及出膜后30 d内各期、成鱼不同组织、雌雄性腺各分期的表达进行研究。结果表明,团头鲂Dmrt4基因至少存在2种不同的剪接形式,分别命名为Dmrt4a 和Dmrt4b。其中,Dmrt4a cDNA全长1 265 bp,编码352个氨基酸,含DM和DMA 2个结构域;Dmrt4b cDNA全长1 081 bp,编码281个氨基酸,仅含DMA结构域。氨基酸序列同源性分析显示,团头鲂Dmrt4与牙鲆、奥利亚罗非鱼的同源性最高。实时荧光定量PCR结果表明,Dmrt4基因在团头鲂胚胎期至出膜后30 d内均有表达,且在受精后32 h的表达量最高;成鱼卵巢的表达量显著高于其他组织（P<0.01）;Ⅱ期卵巢的表达量显著高于其他时期,也显著高于精巢各分期（P<0.01）。上述结果表明,Dmrt4基因可能对团头鲂卵母细胞初期的生长起到重要作用,在雌鱼性腺发育过程中亦发挥一定的作用。     

牛Dmrt7基因cDNA的克隆和生物信息学分析

【目的】探讨牛Dmrt7基因的生物学功能,为进一步研究该基因对牛精液品质的影响奠定基础。【方法】以牛睾丸组织为材料,根据GenBank中发表的小鼠Dmrt7基因序列,结合生物信息学技术,设计并合成2对引物,采用RT-PCR方法克隆牛Dmrt7 cDNA,并运用DNAMAN软件及在线工具对所得到的序列进行了生物信息学分析。采集牛肾脏、肝脏、睾丸、肺、脾脏、瘤胃、子宫、小肠、心脏、卵巢和肌肉等11个组织,以牛-βactin基因为内参基因,对牛Dmrt7基因的组织表达谱进行分析。【结果】牛Dmrt7基因cDNA长度为1 378 bp(Genbank登录号为EF534775),包含由1 113个碱基组成的开放读码框(ORF),该ORF包含1个TAG终止密码子,编码370个氨基酸;在进化关系上,牛首先与狗聚为一类,亲缘关系最近,再与小鼠和大鼠聚为一类,最后与人和短尾猿聚为一类。Dmrt7蛋白含有一个DM结构域。牛Dmrt7基因在睾丸组织中高度表达,在其他组织中不表达。【结论】获得了牛Dmrt7基因的cDNA序列(Genband登录号为EF534775);牛Dmrt7蛋白可能对精液品质有影响。     

家兔Dmrt1全长cDNA的克隆和组织表达

利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)和RACE的方法克隆了家兔Dmrt1全长cDNA基因.氨基酸序列分析表明,家兔Dmrt1与其他哺乳类Dmrt1基因的氨基酸序列同源性较高,而与鱼类、两栖类、鸟类等氨基酸序列的同源性较低.RT-PCR分析表明,Dmrt1基因只在家兔的精巢和卵巢中表达,而在脑、垂体、肺、心脏、肝脏、肠、脾脏、肾、肌肉等组织中均不表达,且精巢中的表达量高于卵巢.这一结果表明,Dmrt1可能参与了家兔的性别决定过程.     

尼罗罗非鱼性别相关基因Dmrt1的RACE扩增和序列分析

[目的]为研究Dmrt基因的进化、尼罗罗非鱼性别决定机制和功能提供资料。[方法]以尼罗罗非鱼精巢cDNA为模板,采用简并PCR扩增和克隆其Dmrt保守区域,并采用3′RACE反应获得Dmrt1基因全序列。[结果]尼罗罗非鱼中Dmrt保守区域长度为158 bp。尼罗罗非鱼Dmrt1基因的DM-domain与奥利亚罗非鱼、虹鳟、青鱼将、新月鱼、人、小鼠中Dmrt1基因的DM-domain和尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼中DMO基因的DM-domain的核苷酸同源性分别为98.6%、87.9%、81.4%、82.1%、77.9%、77.1%、72.1%、72.1%,氨基酸同源性为100.0%9、7.8%、87.0%、87.0%、89.1%、89.1%、84.8%和84.8%。通过3′RACE反应,获得1 108 bpDmrt1的3′端序列。尼罗罗非鱼Dmrt1与奥利亚罗非鱼、虹鳟、青鱼将、新月鱼的氨基酸序列同源性分别为99.0%、62.0%、41.0%和73.0%。[结论]Dmrt1基因具有高度保守性。     

金鱼Dmrt2基因表达分析

采用荧光定量PCR技术检测了Dmrt2基因的两个亚型Dmrt2a和Dmrt2b在金鱼(Carassius auratus)不同发育时期以及不同组织中的表达情况,用RACE技术克隆得到金鱼Dmrt2a cDNA序列的全长为1 755 bp,5’和3’非编码区长分别为188 bp和67 bp,推测的开放阅读框可编码499个氨基酸的多肽。分子系统进化分析表明金鱼Dmrt2a与其它鱼类Dmrt2a基因聚成一支,与斑马鱼(Daniorerio)、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)、青鳉(Oryzias latipes)、罗非鱼(Oreochromis Niloticus)Dmrt2a的同源性分别为85%、61%、58%、58%。荧光定量PCR结果揭示,Dmrt2a在精巢中表达量最高,在卵巢中次之,而Dmrt2b在卵巢中表达量最高,在精巢中次之,二者在肾脏、消化道、肝脏、心脏和脑中都有表达,但表达量低;不同发育时期胚胎和仔鱼的Dmrt2a和Dmrt2b表达量变化很大,Dmrt2a在受精后24 h达到最高值,之后表达量降低,而Dmrt2b在孵化后仔鱼中表达量显著增加。     

牦牛和犏牛Dmrt7基因序列分析及其 在睾丸组织中的表达水平

【目的】研究牦牛和犏牛Dmrt7基因编码区序列和编码蛋白的结构,以及在睾丸组织中mRNA及其蛋白表达水平,探讨Dmrt7与犏牛雄性不育的关系,为揭示犏牛雄性不育的分子机理提供依据。【方法】利用分子克隆技术获得牦牛和犏牛Dmrt7基因编码区序列,并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的功能位点和二级结构等方面进行了预测和分析;通过半定量PCR技术检测Dmrt7基因mRNA在牦牛各组织器官中的表达水平;利用实时荧光定量PCR技术检测牦牛和犏牛睾丸组织中Dmrt7基因mRNA表达水平;并通过western blotting检测牦牛和犏牛睾丸组织中Dmrt7蛋白的表达水平。【结果】牦牛和犏牛Dmrt7基因cDNA序列一致,包含一个长度为1 113 bp的开放阅读框,编码370个氨基酸,具有完整的DM功能域,二级结构主要以无规则卷曲、α螺旋和延伸链为主。在牦牛各组织器官中,Dmrt7基因mRNA仅在睾丸组织中特异性表达。牦牛睾丸组织中Dmrt7mRNA和蛋白的表达水平极显著高于犏牛（P＜0.01）。【结论】牦牛睾丸组织中Dmrt7基因mRNA和蛋白表达水平明显高于犏牛,且Dmrt7蛋白表达水平与其mRNA表达水平相一致。     

家蚕drk基因的克隆及生物信息学分析

受体下游激酶( downstream of receptor kinases,DRK)是JAK/STAT信号途径的重要组成成员,在信号传导中发挥重要作用.为了研究家蚕的JAK/STAT途径,本研究通过RT - PCR克隆了家蚕的drk基因(Bmdrk)的cDNA,序列测定结果显示:Bmdrk开放读码框为639 bp,编码212个氨基酸残基.结构分析显示:BmDRK由SH3和SH22种结构域形成了SH3 -SH2 -SH3的结构形式.基于SH3 - SH2 -SH3结构域序列的进化分析指出昆虫DRK蛋白序列高度同源,结构与基本功能相似.DRK在进化过程有侧翼1个SH3结构域丢失的事件发生.研究结果为探讨Bmdrk在JAK/STAT信号途径中的作用方式以及drk基因进化提供了新的线索.     

月季NBS-LRR-RGAs的分离与鉴定

RGAs已经在很多植物中得到分离与克隆,它往往是R基因或者是R基因的一部分。为了分离与鉴定与月季抗黑斑病相关的RGAs,在转录组数据基础上,设计简并引物6对,从现代月季、疏花蔷薇、‘白玫瑰’上分离克隆了 NBS-LRR-RGAs,挑取750个克隆进行序列分析。从系统发育树可以看出:所克隆的RGAs与已克隆的其他植物的R基因具有较近的亲缘关系,分为non-TIR-NBS-RGAs和TIR-NBS-RGAs 2个大类,10个进化枝,其中所克隆得到的non-TIR-NBS-RGAs的比例远大于TIR-NBS-RGAs的比例;氨基酸序列比对发现所克隆的RGAs均含有完整的NBS结构域P-Loop、kinase-2、kinase-3a和GLPL;通过进化树对不同家族的6个 RGAs 的表达分析可看出,它们都不同程度、不同时间地参与了抗病反应。      

玉米自交系B73全基因组cystatin抗虫基因家族分析

半胱氨酸蛋白酶抑制剂(cystatin)基因具有cystatin结构特征的蛋白结构域,广泛存在于植物或动物体内。此类基因在植物或动物蛋白质组中具有多个功能各异的家族成员,并在抗虫中扮演重要角色。通过利用玉米B73全基因组的基因表达序列数据,对12个cystatin基因的结构组成、染色体分布、系统进化等进行了分析。鉴定了该基因家族在蛋白序列间3个高度保守基序,构建了基因家族系统进化树,为该重要基因家族的进化提供了依据的同时也为克隆和分离该类抗虫基因提供参考。     

脊椎动物Dmrt基因的研究进展

Dmrt基因家族是近年来发现的在脊椎动物中主要参与动物性别决定和分化、器官发育和功能维持的一个基因家族,其主要功能与性别决定、器官发育及疾病发生密切相关。目前,对该家族成员的功能研究主要集中在Dmrt1,且在不同的物种中克隆到该基因并进行了大量研究。为了对研究Dmrt基因提供参考,综述了近期Dmrt基因家族研究的一些特点、功能及作用机制。     

决明胰蛋白酶抑制剂2基因的克隆与不同胁迫条件下的表达模式

克隆决明胰蛋白酶抑制剂2(Cassia obtusifolia trypsin inhibitor 2,COTI2)基因序列,并考察其在不同环境下的表达模式。利用RACE方法克隆了COTI2基因的部分序列,利用定量PCR考察其在盐、低温、干旱及ABA处理下的表达模式。从决明种子c DNA中克隆出了长度为565 bp的基因片段,该片段具有典型的Kunitz蛋白酶抑制剂基因家族的结构域。将得到的序列提交GenBank,序列号为ku745416。对获得的COTI2的氨基酸序列进行比较分析,发现COTI2的P1位残基为Ser38。COTI2与其它植物KTI的氨基酸序列的进化分析表明,其与杨树的同源性较近。定量PCR结果表明COTI2在不同环境下具有不同的表达模式。这为研究COTI2基因的功能及分子调控机制奠定了基础。