‘合作猪’TDRP1基因的克隆及生物信息学分析

【目的】丰富猪TDRP1基因研究的基础数据.【方法】以猪NM_001198925序列为参考,设计特异性引物,通过克隆测序获得‘合作猪’TDRP1基因完整CDS序列,并进行生物信息学分析,同时采用实时荧光定量PCR方法检测TDRP1基因在不同组织中的表达特性.【结果】获得了TDRP1基因完整的CDS序列(GenBank登录号:KU743254),共684bp,其编码186个氨基酸多肽.与参考序列相比,在编码区第33、348位点处发生了同义突变(C→G、C→T).TDRP1基因分子式为C_(897)H_(1421)N_(259)O_(287)S_2,理论等电点(PI)为5.86,不稳定系数为62.66,疏水指数为64.03,平均亲水性为-0.939,属不稳定可溶性酸性蛋白质.二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,属混合类蛋白质.亚细胞定位结果显示,TDRP1编码的蛋白质在遗传物质复制和转录、翻译过程中发挥功能的可能性分别为26.3%、14.3%,明显高于发挥其它功能的可能性.mRNA表达分析表明,TDRP1基因在垂体和睾丸中高表达,肺、肾、小脑、卵巢中度表达,肝、脾、大脑、胃、小肠中低表达,心脏组织中不表达.【结论】成功克隆了‘合作猪’TDRP1基因的完整CDS区序列,并发现了2个SNP位点;多组织转录表达分析表明TDRP1在垂体和睾丸中表达较高,可为深入研究TDRP1基因的功能提供参考.     

猪TDRP1基因的电子克隆及生物信息学分析

利用生物信息学和比较基因组学方法,对猪TDRP1基因的结构、表达及功能进行分析,结果表明:(1)电子克隆获得猪TDRP1基因cDNA部分序列共776bp,包括119bp的5′UTR、561bp的编码区和96bp的3′UTR,共编码合成187个氨基酸多肽;(2)猪TDRP1基因CDS序列与人、小鼠和大鼠的同源性分别为85%、76.1%、77.1%.编码合成的猪TDRP1蛋白与人、小鼠、大鼠之间的同源性分别为82.5%、71.1%和70.1%;(3)猪TDRP1蛋白的相对分子质量为20489.8,不含信号肽,为1个可溶性蛋白,同时也是1个非分泌性蛋白,存在4个二级结构区段;(4)基于cDNA及EST数据库的检索显示,猪TDRP1基因至少在卵巢和甲状腺等组织中表达.     

合作猪IFN-β基因编码区克隆及生物信息学分析

克隆合作猪干扰素β(Interferon-beta, IFN-β)基因的编码区序列(Coding region sequence, CDS),预测分析其结构与功能。以NCBI/GenBank中猪IFN-β(登录号:NM_001003923.1)的序列设计特异性引物,通过TA克隆技术得到合作猪 IFN-β基因完整CDS区,用生物信息学方法对其进行分析。结果表明,合作猪 IFN-β基因CDS区全长561 bp,编码186个氨基酸,与参考序列相比,其编码区的第177位点处的C突变为T,为同义突变。分子质量约为21.95 ku,理论等电点(PI)为4.93,不稳定系数为62.91,平均疏水性为-0.172;二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,三级结构与二级结构预测基本一致。合作猪与巴马猪、梅山猪和疣猪 IFN-β核酸序列的相似性为99.47%、99.82%和98.75%。进化树结果表明,合作猪与梅山猪亲缘关系最近。合作猪IFN-β属于干扰素ab超家族,是不稳定的酸性亲水性蛋白,含有信号肽和跨膜区。     

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。     

猪博卡病毒NP1基因的克隆及其生物信息学分析

根据Gen Bank发表的猪博卡病毒主要抗原基因NP1基因设计1对引物,采用降落PCR方法进行扩增,克隆后测序,并对该基因进行生物信息学分析。结果表明:成功克隆到猪博卡病毒NP1基因;NP1蛋白的二级结构中自由卷曲含量最高(51.77%),无跨膜蛋白,含有1个糖基化位点、30个磷酸化位点,有6个线性B细胞优势抗原表位,分别位于NP1蛋白的7—14位、27—50位、59—73位、85—94位、102—108位、151—155位。     

合作猪IFN-ε基因克隆及生物信息学分析

旨在克隆合作猪干扰素ε(Interferon epsilon,IFN-ε)基因,并对其结构和编码蛋白进行生物信息学分析,为进一步研究合作猪IFN-ε生物学功能提供参考。根据GenBank上公布的猪IFN-ε基因序列(登录号:NM₀01105310.1)设计引物,PCR扩增及测序获得合作猪IFN-ε基因完整编码区序列(Coding sequence,CDS),并对其进行生物信息学分析。结果显示,合作猪IFN-ε基因编码区长582bp,编码193个氨基酸。该基因编码区序列与杜洛克猪、人、小鼠、黑猩猩、狗、瘤牛、蒙古野马、山羊和绵羊的同源性分别为98.4%、77.7%、56.8%、78.2%、76.5%、87.0%、85.5%、85.0%和86.0%;系统进化树结果表明,合作猪与瘤牛、蒙古野马、绵羊、山羊亲缘关系较近。此外,在合作猪IFN-ε基因CDS上共发现3个碱基突变,均为错义突变。氨基酸序列分析表明,合作猪IFN-ε蛋白分子式为C₁₀₂₇H₁₆₃₀N₂₇₈O₂₉₀S_1...     

猪附红细胞体MSG1基因的克隆与生物信息学分析

为研究猪附红细胞体MSG1蛋白质的结构与功能,应用巢氏PCR技术克隆出1 011 bp的猪附红细胞体MSG1基因,构建系统进化树并进行生物信息学分析。系统进化树分析结果显示,猪附红细胞体与小附红细胞体之间的亲缘关系较近。生物信息学分析结果显示,MSG1基因编码336个氨基酸,理论等电点(p I)为6.21,相对分子质量为36 745.8,无信号肽和跨膜区,抗原指数较高,具有较大的免疫原性。MSG1蛋白质的柔韧性区域较多,蛋白质3D结构显示为"X"立体结构,外周区域结构松散。     

猪CAST基因多态性与生物信息学分析

本研究旨在检测巴克夏猪、霍寿黑猪及其杂交F1代CAST基因多态性,并利用生物信息学分析碱基变异对mRNA二级结构以及CASTⅢ型蛋白的影响.结果表明,巴克夏猪、霍寿黑猪、巴克夏猪×霍寿黑猪都存在AA、AC和CC基因型,等位基因A的频率都高于等位基因C.该突变在3个猪群中均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0...     

猪CAⅢ基因CDS区克隆、生物信息学及组织表达分析

对猪碳酸酐酶Ⅲ(Carbonic anhydraseⅢ,CAⅢ)基因进行克隆及生物信息学分析,并分析该基因的时空表达特性。通过RT-PCR和克隆测序技术获得猪CAⅢ基因的CDS序列,综合利用多种生物信息学软件,对该基因编码的蛋白质生物学特性进行预测,采用qRT-PCR技术检测CAⅢ基因的组织表达谱和时序表达规律。结果表明,猪CAⅢ基因CDS区长783 bp,编码260个氨基酸;CAⅢ蛋白为亲水性碱性蛋白,无信号肽,主要在细胞质中发挥作用;CAⅢ基因在心脏、肝脏、胰脏、肺、胃、背最长肌、皮下脂肪、脾脏、盲肠等9种组织中均有表达,但在背最长肌中表达量最高,极显著地高于其他组织。从初生到5月龄,大白猪背最长肌中CAⅢ基因 mRNA表达量呈上升—下降—上升—下降的趋势,初生时最低,随后表达量逐渐升高,到3月龄时达到峰值,之后开始下降;马身猪中,从初生到5月龄,CAⅢ基因 mRNA的表达量基本呈上升趋势,在5月龄时达到峰值,极显著地高于其他各个阶段。2个不同品种相比,3月龄和4月龄时,大白猪CAⅢ mRNA表达量显著或极显著地高于马身猪;而在5月龄时,马身猪CAⅢ mRNA表达量极显著地高于大白猪,其他阶段2个品种CAⅢ mRNA表达量无显著差异。CAⅢ基因可能直接或间接参与猪骨骼肌的生长发育过程。     

猪T细胞受体β链基因的克隆及生物信息学分析

以GenBank上登载的猪的T细胞受体β(pTCR-β)基因为参考序列,用RT-PCR法从猪的外周血淋巴细胞中克隆了TCR-β链基因,并进行生物信息学分析.结果表明:pTCR-β基因含有一个完整的开放阅读框架(ORF),大小为849bp,编码283个氨基酸,且含有一段27个氨基酸的信号肽序列,与参考序列相比,在核苷酸序列上的同源性为80.4%,在氨基酸序列上的同源性为70.3%;生物信息学结构预测发现2个结构域,一个为IG结构域,由第32-138位共107个氨基酸残基组成;另一个为IG-LIKE结构域,由第164-211位共48个氨基酸残基组成.     

撒坝猪MCUR1基因克隆、生物信息学分析及其组织表达量检测

本研究克隆了撒坝猪MCUR1基因,对其进行生物信息学分析,并通过实时荧光定量PCR检测其在撒坝猪、大白猪不同组织中的表达水平。根据GenBank上公布的猪的MCUR1基因序列(登录号:XM_003128183.4)设计引物,通过PCR扩增及测序获得撒坝猪MCUR1基因CDS序列,该序列全长1 095 bp,编码364个氨基酸;MCUR1蛋白的分子式C₁₇₈₇H₂₉₄₉N₅₃₃O₅₀₃S₁₄,相对分子质量40.398 ku,理论等电点(pI)10.27,不稳定系数55.70,脂肪指数95.99,平均亲水性为-0.213,属于亲水蛋白;MCUR1蛋白没有信号肽和跨膜结构,含有2个螺旋卷曲结构,主要在细胞质中发挥生物学功能;含有32个磷酸化位点;含有一个CpG island;二级结构由58.24%的α-螺旋,4.12%的β-转角,30.22%的无规则卷曲,7.42%的延伸链构成;猪MCUR1基因编码区序列与牛、鸡、狗、山羊、人、猴、鼠、绵羊的同源性分别为85.3%、68.0%、83.6%、87.9%、84.4%、80.3%、76.8%、88.2%,与绵羊、山羊、牛的亲缘关系较近,与鸡的关系较远;在肝脏中的表达量最多,肺脏中的表达量最少。在大白猪的背最长肌中MCUR1的表达量高于撒坝猪的背最长肌(P<0.01)。     

澳洲坚果MYB1基因克隆及生物信息学分析

[目的]从澳洲坚果(Macadamia integrifolia)叶片中克隆MYB1转录因子基因(MiMYB1)并进行生物信息学分析,为揭示R2R3-MYB家族转录因子成员在澳洲坚果中的抗逆作用机制提供参考依据.[方法]利用PCR从澳洲坚果品种桂热一号叶片中克隆MiMYB1基因,采用ProtParam、TMHMM Server v.2.0和SMART:Main page等在线分析软件对MiMYB1蛋白进行生物信息学分析,运用DNAMAN 7.0进行蛋白氨基酸多序列比对分析,并从NCBI中选取126个拟南芥R2R3-MYB家族成员,以Geneious Pro v4.8.4中的邻接法(Neighbor-joining,NJ)构建系统发育进化树.[结果]从澳洲坚果品种桂热一号叶片中克隆获得的MiMYB1基因序列全长1205 bp,包含1062 bp的开放阅读框(ORF),共编码353个氨基酸,GenBank登录号为MN254975.MiMYB1蛋白具有2个SANT保守结构域,属于R2R3-MYB家族,是无跨膜结构、无信号肽且定位于细胞核的不稳定亲水性蛋白.MiMYB1氨基酸序列(MN254975)与荷花NnMYB39氨基酸序列(XP_010277911.1)的亲缘关系最近,相似性为71.81%;与哥伦比亚锦葵HuMYB102-like(XP_021293847.1)、榴莲DzMYB102-like(XP_022777375.1)、木薯MeMYB102-like(XP_021596793.1)和高山栎QsMYB102-like(XP_023877052.1)的MYB氨基酸序列相似性分别为67.47%、68.63%、64.44%和67.28%.MiMYB1蛋白与126个拟南芥R2R3-MYB家族成员的系统发育进化分析结果显示,MiMYB1与AtMYB41的亲缘关系最近,与AtMYB41、AtMYB74和AtMYB102同属于S11亚族,具有相似的生物学功能,即与植物抗逆性功能相关.[结论]MiMYB1是典型的植物R2R3-MYB转录因子,在澳洲坚果的抗逆反应中发挥作用.     

广西巴马小型猪ApoA1基因克隆及其生物信息学分析

[目的]克隆广西巴马小型猪载脂蛋白A1(ApoA1)基因并进行生物信息学分析,为后续开展ApoA1基因研究提供基础数据,同时为制作广西巴马小型猪动脉粥样硬化疾病模型打下基础.[方法]以提取的广西巴马小型猪肝脏组织总RNA为模板,运用RT-PCR克隆广西巴马小型猪ApoA1基因序列,以实时荧光定量PCR(qPCR)检测ApoA1基因在广西巴马小型猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中的表达情况,并利用MegAlign、ProtParam、SOPMA、Net-Phos、SignalP和SWISS-MODEL等在线分析软件对广西巴马小型猪ApoA1基因进行生物信息学分析及构建系统发育进化树.[结果]广西巴马小型猪ApoA1基因编码区(CDS)序列长795 bp,与普通猪ApoA1基因序列的同源性为99.9%,仅第630处有1个碱基发生同义突变.ApoA1基因在广西巴马小型猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中均有表达,且以肝脏中的相对表达量最高、脾脏中的相对表达量最低.广西巴马小型猪ApoA1由264个氨基酸残基构成,其分子式为C1343H2136N376O409S5,蛋白分子量为30254.31 Da,理论等电点(pI)为5.47,属于亲水性蛋白,存在跨膜结构,不存在信号肽,有18处磷酸化位点(丝氨酸磷酸化位点有10处,苏氨酸磷酸化位点有6处,络氨酸磷酸化位点有2处).广西巴马小型猪ApoA1的二级结构中,α-螺旋占79.92%,β-折叠占2.65%,无规则卷曲占11.12%,延伸链占6.31%,属于全α类蛋白.广西巴马小型猪ApoA1氨基酸序列与普通猪的同源性最高,达99.6%;由基于ApoA1氨基酸序列同源性构建的系统发育进化树也可看出,广西巴马小型猪与普通猪的亲缘关系最近.[结论]广西巴马小型猪ApoA1基因保守性强,以在肝脏中的表达量最高,是广西巴马小型猪抗动脉粥样硬化的重要因子,通过敲除该基因可制作广西巴马小型猪动脉粥样硬化疾病模型.     

麦洼牦牛Toll样受体1基因的克隆及生物信息学分析

【目的】克隆并分析高原牦牛Toll样受体1基因(TLR1)的特点。【方法】提取麦洼牦牛脾脏RNA,反转录合成cDNA,以其为模板分段扩增后拼接获得麦洼牦牛TLR1基因编码区序列,采用相关分析软件对基因进行序列分析,并对其编码的蛋白质进行基本理化性质分析及预测。【结果】分段扩增获得了TLR1基因1 484bp的上游序列和823bp的下游序列,拼接后获得2 287bp的cDNA序列。TLR1基因系统进化树及同源性比对结果表明,TLR1基因极其保守,牦牛TLR1基因与黄牛、绵羊等哺乳动物遗传距离很近。预测TLR1基因含有1个2 184bp的开放阅读框,编码727个氨基酸,其编码蛋白的分子质量为83.148 7ku;预测TLR1蛋白在第500~600位氨基酸区域含有1个疏水区域,结合跨膜区预测认为该疏水区域可能是TLR1蛋白的一个跨膜区,TLR1蛋白二级结构主要以α-螺旋及自由卷曲为主。【结论】TLR1基因在高原牦牛与平原哺乳动物之间存在较高的同源性,这可能与TLR1蛋白重要的生理功能相关。     

棉花解旋酶基因克隆及生物信息学分析

从棉花cDNA文库中克隆了棉花解旋酶全长基因,GenBank登记号:EU373038,并对其编码的氨基酸序列进行分析.结果显示,基因长度为3 491 bp,编码930个氨基酸,其编码的蛋白质预测等电点和分子质量分别为5.98和103.994 ku.蛋白质氨基酸序列分析表明,所获得的基因编码蛋白的氨基酸序列与GenBank中拟南芥同源性为74%与水稻同源性为60%,与葡萄同源性为79%.     

合作猪Nramp1基因第六内含子多态性分析

采用PCR-SSCP方法检测了135头合作猪Nramp1基因第六内含子的多态性.结果表明:序列比对分析发现10个新的核苷酸多态位点,其中,转换7个,颠换2个,插入1个;试验群体发现5个基因型,即AA、AB、BB、CC、AC,其中B等位基因为优势等位基因,AB基因型为优势基因型;经χ2适合性检验,该群体处于Hardy-Wein-berg平衡状态(P0.05);Nramp1基因遗传多态指数中,杂合度为0.617 4,多态信息含量为0.537 3,有效等位基因数为2.613 7.     

大豆紫色酸性磷酸酶GmPAP14克隆与生物信息学分析

采用RT-PCR技术克隆大豆紫色酸性磷酸酶(Purple acid phosphatase,PAP)基因,并对基因及其编码蛋白进行生物信息学分析,为植物磷高效转基因育种及分子机制解析提供候选基因。结果表明:从低磷处理14d的‘中黄15’cDNA中克隆获得一条开放阅读框1 395bp的基因,经保守域分析发现该基因属于紫色酸性磷酸酶类,命名为GmPAP14(GenBank No.JN967626)。对基因编码蛋白进行生物信息学分析发现,GmPAP14编码1条含有464个氨基酸残基的多肽链,分子量约53.1kD,理论等电点6.14,且含有紫色酸性磷酸酶所特有的5个保守基序和7个金属离子结合位点。进一步分析发现GmPAP14具有跨膜结构与信号肽,定位于质膜或分泌到胞外。经系统发育树分析显示GmPAP14与苜蓿MtPAP1及大豆GmPAP1具有同源性,预测可能与植物磷素高效吸收利用有关。