黑灵芝免疫调节蛋白基因的克隆和生物信息学分析

黑灵芝(Ganoderma astum)是灵芝家族中一个重要成员,克隆和分析黑灵芝免疫调节蛋白基因,可为进一步了解真菌免疫调节蛋白在种群中的分布打下基础。以黑灵芝为材料,采用同源克隆方法,对真菌免疫调节蛋白(FIPs)基因进行PCR扩增,并对其核苷酸编码序列进行了生物信息学分析。结果表明:黑灵芝真菌免疫调节蛋白基因序列包含336bp,可编码111个氨基酸残基,命名为FIP-gas。FIP-gas分子量为12.4kD,理论等电点为4.80,符合FIPs的特性,是FIPs家族一新成员。对FIP-gas进行序列分析发现其氨基酸序列具有FIPs的保守序列模式,与紫灵芝(G.japoncium)、紫芝(G.sinensis)、小孢灵芝(G.microsporum)、赤灵芝(G.lucidum)、松杉灵芝(G.tsugae)、金针菇(Flammulina velutipes)及草菇(Volvariella volvacea)的FIP序列的同源性分别为99%、98%、87%、86%、86%、61%、55%。系统进化树分析表明黑灵芝的FIP与紫芝的FIP亲缘性最高,与金针菇和草菇的FIP亲缘性相对较远。该研究为进一步了解免疫调节蛋白在灵芝种群中的分布提供了较详细的数据。     

云芝免疫调节蛋白基因克隆及酵母重组表达

真菌免疫调节蛋白(Fip)是真菌中重要的药理成分之一。为进一步开发真菌中Fip资源,从云芝中克隆了云芝免疫调节蛋白基因Fip-cve,对Fip-cve的理化性质和生物信息学进行了研究,并将其转入酵母表达载体中,成功获得了酵母转化子。结果表明:Fip-cve基因扩增片段长为336 bp,该序列编码111个氨基酸;Fip-cve蛋白的二级结构是以无规卷曲为主,同时含有35.71%的延伸链,还含有12.35%的α-螺旋,主要位于N端;疏水性分析表明该基因编码的蛋白是亲水性蛋白,二级结构分析也解释了该蛋白的结构特征;SDSPAGE电泳结果显示Fip-cve目的蛋白均在酵母中获得了高效表达,目的蛋白分子量约为13 ku;生物信息学分析结果表明,Fip-cve与灵芝属真菌免疫调节蛋白具有很高的同源性,特别是与小孢灵芝具有更高的同源性。该研究初步建立了Fip-cve的真核表达体系,以期为Fip-cve的进一步开发提供参考。     

血红铆钉菇免疫调节蛋白基因克隆及其生物信息学分析和重组表达

为研究血红铆钉菇中克隆的一种新型真菌免疫调节蛋白基因以及其在毕赤酵母GS115中进行高效重组表达,采用同源克隆的方法从血红铆钉菇菌丝体基因组DNA中扩增得到一个新的真菌免疫调节蛋白基因——FIP-cru,构建FIP-cru真核表达重组载体,并在毕赤酵母GS115中进行FIP-cru重组表达。利用硫酸铵沉淀、琼脂糖镍纳米磁珠纯化目的重组FIP-cru蛋白,采用SDSPAGE和Western blot验证重组FIP-cru表达情况。利用体外血细胞凝集实验与MTT法检测r FIP-cru生物学活性。结果表明:FIPcru属于真菌免疫调节蛋白家族,包含342 bp,编码113个氨基酸,经生物信息学分析发现,FIP-cru与其他真菌免疫调节蛋白有较高的同源性。SDS-PAGE和Western blot检测表明FIP-cru在毕赤酵母GS115中正确重组表达,粗蛋白表达水平为148.5mg·L-1。纯化后的r FIP-cru可以在体外凝集小鼠和羊的血细胞而不凝集人血细胞,MTT法表明r FIP-cru可明显刺激小鼠脾淋巴细胞的增殖。FIP-cru为一种新型真菌免疫调节蛋白,毕赤酵母高效重组表达的r FIP-cru具有良好的生物学活性。     

灵芝属真菌线粒体基因组特征及进化

【目的】分析灵芝属（Ganoderma）真菌的线粒体基因组特征及进化,为灵芝属物种分类、分子进化和系统发育分析提供理论依据。【方法】基于灵芝属真菌15个线粒体基因组序列,利用MEGA X、MISA、mVISTA、MAFFT、DnaSP、PAML X和IQ-TREE等生物信息学软件对基因组特征、序列多态性、简单重复序列（SSR）、基因进化和系统发育进行分析。【结果】灵芝属真菌线粒体基因组全长为50603~124588 bp,GC含量为25.4%~27.3%,含有15个保守的蛋白编码基因（PCG）、2个rRNA基因和25~29个tRNA基因。SSR主要由AT构成,单核苷酸重复类型比例最高,其次为三核苷酸重复和四核苷酸重复。种间线粒体基因组序列差异较大,非编码区的变异水平高于编码区,nad6、nad3和cob基因编码序列的变异度较高,内含子长度与线粒体基因组大小呈显著正相关。15个保守的线粒体蛋白编码基因主要受纯化选择影响,其中cob、cox1和nad2基因含有正选择位点。基因编码偏好A/T含量高的密码子,27个高频密码子中,13个以A结尾,14个以T结尾。系统发育分析结果显示,灵芝属真菌主要分为2个聚类组,其中紫芝、狭长孢灵芝和G.wiiroense聚为一组;喜热灵芝、白肉灵芝和铁杉灵芝聚成一支,与树舌灵芝、梅氏灵芝、四川灵芝和亮盖灵芝构成姊妹类群,共同构成另一组。【结论】灵芝属真菌的线粒体基因组在进化过程中发生明显的遗传变异,基因组长度主要与内含子插入和删除有关,蛋白编码基因密码子使用偏性强。     

滇龙胆香叶醇10-羟化酶基因的克隆与表达分析

【目的】克隆滇龙胆香叶醇10-羟化酶基因Gr G10H(geraniol 10-hydroxylase),分析其生物信息学特征、基因结构、蛋白表达和组织表达情况,为龙胆苦苷生物合成途径解析提供理论依据。【方法】通过RT-PCR及基因克隆方法,从滇龙胆总RNA中克隆得到基因Gr G10H及其基因组序列;使用生物信息学方法分析其DNA序列及其编码蛋白特性,使用Clustal X2.1软件对Gr G10H蛋白质及其同源序列做序列比对,使用MEGA7.0软件进行系统发育树构建;利用定量PCR技术分析Gr G10H基因在滇龙胆根茎叶中的表达水平。【结果】使用RT-PCR方法从滇龙胆叶片中克隆得Gr G10H基因全长为1834 bp,包含2外显子和1内含子,ORF1548 bp,将序列提交至Gen Bank,得到序列号KJ418410。生物信息学分析表明,该基因编码515个氨基酸,分子量为57.74 k D,理论等电点为9.02;该蛋白属于细胞色素P450超家族成员,定位于内质网,其N端含一跨膜螺旋(21~43),其中1~20氨基酸残基位于膜内,44~515位于膜外。该蛋白无信号肽,为亲水稳定蛋白,主要由无规则卷曲(44.85%)和α-螺旋(40.58%)构成。Gr G10H蛋白与川西獐牙菜Sm G10H蛋白具有较高的相似性(87%),且亲缘关系最近。原核表达结果表明,Gr G10H基因在大肠杆菌中表达的重组蛋白相对分子质量约为83.74 k D(含GST标签26.00 k D),与预期蛋白大小一致。组织特异性表达分析结果表明Gr G10H基因主要在叶中表达。【结论】克隆到滇龙胆Gr G10H基因,并成功在大肠杆菌中表达,推测其在主要叶片中起作用。     

牛妊娠相关糖蛋白6基因密码子优化及其在HEK293细胞中的表达

[目的]解决天然牛妊娠相关糖蛋白(bPAG)不易分离纯化的问题,获得高效异源表达且具有良好免疫反应性的bPAG6,为国产bPAG检测产品的研发提供技术支持.[方法]根据宿主细胞对密码子的偏好性,利用MaxCodonTM在不改变氨基酸序列的前提下,对bPAG6基因密码子进行优化,采用全基因合成技术扩增优化后的bPAG6基因,构建proEM-bPAG6重组载体,并转染至HEK293细胞中进行高效表达;然后通过SDS-PAGE电泳、Western blotting和ELISA检测重组蛋白的表达效果及免疫反应性,并利用在线生物信息学分析软件对重组蛋白的结构及功能进行预测.[结果]优化后bPAG6基因的密码子适用指数(CAI)由0.80提高到0.96,G+C含量由49.4%提高到58.8%,其蛋白编码区(CDS)长度为1137 bp,共编码379个氨基酸残基.将全基因合成技术扩增获得的bPAG6基因插入proEM载体构建proEM-bPAG6重组载体,经EcoR I和Hind III双酶切鉴定可获得2条与预期结果相符的片段[proEM载体(4369 bp)和bPAG6基因(1176 bp)],测序结果也显示其碱基序列与优化后的bPAG6基因完全一致.proEM-bPAG6重组载体转染HEK293细胞表达获得的重组蛋白bPAG6分子量约46 kD.重组蛋白bPAG6可被抗bPAG6抗体识别,即具有良好的免疫反应性.重组蛋白bPAG6信号肽由N端的前15个氨基酸残基组成;存在5个N-糖基化位点,其N-糖基化修饰主要位于57Asn、73Asn、102Asn、124Asn和181Asn位点处;重组蛋白bPAG6为分泌性蛋白,无跨膜螺旋区,其二级结构由无规则卷曲(42.74%)、延伸链(31.93%)、α-螺旋(19.26%)和β-转角(6.07%)组成.[结论]通过基因优化及真核表达获得的重组蛋白bPAG6具有良好免疫反应性,可作为抗原应用于牛早期妊娠快速诊断产品的研发.     

棉花GhGGPase基因克隆、序列分析及原核表达

[目的]棉花GDP-L-半乳糖磷酸化酶(GhGGPase)基因的克隆、功能序列分析及原核表达.[方法]利用RT-PCR技术从棉花纤维中克隆棉花GhGGPase基因,进行生物信息学分析,构建原核表达载体pET28a-GhGGPase,转化大肠杆菌BL21 (DE3)并进行体外诱导表达,通过SDS-PAGE检测目的蛋白的表达.[结果]从陆地棉纤维组织中扩增得到L-半乳糖磷酸化酶基因的cDNA开放读码框为1350 bp,为包含450个氨基酸的蛋白质,理论分子质量为49 kDa.对氨基酸序列进行生物信息学分析,GhGGPase蛋白具有组氨酸三聚体(HIT)蛋白超家族的主要特性的结构域.进化树分析的表明棉花GhGGPase与柑橘CuGGPase在进化上亲缘关系上较近.成功构建了pET28a-GhGGPase原核表达载体;获得分子质量约为49kDa左右的重组蛋白GhGGPase.半定量RT-PCR的组织表达特异性分析表明GhGGPase基因与棉纤维的快速伸长发育密切相关.[结论]GhGGPase基因的克隆、序列分析和重组蛋白的诱导表达为深入研究该基因在棉纤维发育中的作用奠定了基础.     

棉花GhSP1L基因克隆与表达分析

[目的]棉花Spiral1-LIKE(SP1L)基因(GhSP1L)的克隆、功能序列分析及原核表达.[方法]通过RT-PCR从棉纤维中克隆GhSP1L基因,进行GhSP1L蛋白的功能结构域分析,构建原核表达载体pET28a-GhSP1L,进行蛋白体外诱导表达,SDS-PAGE分析蛋白的表达情况;RT-PCR检测GhSP1L基因的表达特征.[结果]从陆地棉纤维组织中克隆得到GhSP1L基因的全长cDNA,其开放读码框为318 bp,编码106个氨基酸的蛋白质,理论分子质量为11.76kDa.对氨基酸序列进行生物信息学分析,其N端和C端较为保守,含有SCOP结构域,属于SP1L家族蛋白,能够在其他微管蛋白协助下与微管结合,SPR1的定位可能与其结合的微管结合蛋白相关.构建了pET28a-GhSP1L原核表达载体,并通过体外诱导表达后获得分子质量约为12 kDa左右的重组蛋白GhSP1L;半定量RT-PCR结果表明,GhSP1L基因开花后3d的纤维组织中表达量较高.[结论]GhSP1L基因的克隆、序列分析和表达,重组蛋白的诱导表达,为深入研究该基因在棉纤维发育中的作用奠定了基础.     

胞内分枝杆菌HBHA基因的克隆、分析及原核表达

【目的】克隆胞内分枝杆菌肝素结合血凝素(HBHA)基因,并对其进行生物信息学分析和原核表达。【方法】应用巢式PCR克隆胞内分枝杆菌HBHA基因,利用在线分析软件对其基因序列及编码蛋白序列进行生物信息学分析。构建原核表达载体pET32a-HBHA,并进行诱导表达。【结果】胞内分枝杆菌HBHA基因完整的ORF全长618bp,编码205个氨基酸,该基因氨基酸序列与M.avium ATCC 25291有较高的相似性。HBHA蛋白为碱性、亲水性蛋白质,含12个潜在的磷酸化位点,存在抗原表位,亚细胞定位主要存在于细胞核,蛋白空间结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。构建了pET32a-HBHA原核表达载体,其可在原核表达系统中诱导表达大小约为38ku的HBHA重组蛋白。【结论】胞内分枝杆菌HBHA是一种抗原指数较高的碱性、亲水性蛋白,可在原核表达系统中被表达。     

马泰勒虫RON2基因的原核表达及生物信息学分析

【目的】对马泰勒虫棒状体颈部蛋白2（RON2）进行原核表达和生物信息学分析,为后续蛋白互作试验提供材料基础。【方法】以马泰勒虫新疆分离株为研究对象,克隆其RON2基因,并与GenBank中已知的马泰勒虫美国WA株基因组数据和顶复门原虫RON2基因序列本地数据库进行BLAST比对,确定其进化关系。构建重组表达载体pET-32a-RON2,融合表达重组蛋白,对RON2基因编码蛋白进行生物信息学分析。【结果】马泰勒虫新疆株RON2基因（NCBI登录号MT939257）长3 920 bp,高度保守,与顶复门原虫RON2基因核苷酸和氨基酸序列的相似性分别为31.2%～82.7%和23.8%～79.5%。成功构建原核表达重组质粒,获得的RON2融合重组蛋白分子质量为26 ku,为包涵体蛋白。生物信息学分析表明,RON2蛋白是一种碱性、不稳定亲水性跨膜蛋白,二级结构以α螺旋为主,亲水性较差,抗原性较弱,与其他顶复门原虫RON2蛋白具有相似的三级空间特殊结构和氨基酸序列,且可能与其他入侵蛋白存在相互作用关系。【结论】获得马泰勒虫新疆株RON2基因,诱导表达获得部分RON2融合重组蛋白,该蛋白存在与其他入侵相关蛋白相互作用的位点,可能参与了虫体入侵宿主细胞的过程。     

山区型和田羊毛囊KAP1.1基因表达载体构建及生物信息学分析

为了分析山区型和田羊毛囊角蛋白关联蛋白(Keratin associated protein, KAP1.1)基因对绵羊羊毛产量与品质的影响。以山区型和田羊皮肤毛囊为试验材料,提取总RNA,反转录获得cDNA,PCR扩增毛囊KAP1.1基因,插入pMD18-T载体,构建pMD18-T-KAP1.1克隆质粒,双酶切鉴定后构建pEGFP-N l-KAP1.1真核表达重组质粒,做PCR、双酶切鉴定后送公司测序,并进行生物信息学分析。结果表明:成功构建了pEGFP-N l-KAP1.1真核表达重组质粒,获得了山区型和田羊毛囊KAP1.1基因编码序列,片段全长为519 bp,编码172个氨基酸。与GenBank中美利奴绵羊序列比对,碱基序列同源性达98.85%,氨基酸序列同源性达97.09%。说明试验成功构建了毛囊KAP1.1真核表达载体,并获知了山区型和田羊KAP 1.1基因与蛋白序列。     

奶山羊POU1F1基因CDs区的克隆、分析及原核表达

【目的】克隆奶山羊垂体特异性转录因子POU1F1基因CDs区,并对其进行生物信息学分析和原核表达。【方法】采集关中奶山羊垂体组织,提取其总RNA,根据绵羊POU1F1基因序列,利用反转录RT-PCR克隆POU1F1基因CDs区,对其进行生物信息学分析,并构建原核表达载体pET-32a-POU1F1,在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中进行表达。【结果】关中奶山羊POU1F1基因(GenBank登陆号:FJ547813)开放读码框由876个碱基组成,编码291个氨基酸,基中包含1个POU-specific结构域(从第124～198个氨基酸)和1个Homeobox结构域(从第214～276个氨基酸);奶山羊POU1F1基因CDs区核苷酸序列与绵羊(NM_001009350)、牛(NM_174579)、人(NM_000306)和小鼠(NM_008849)的同源性分别为98%,97%,91%和86%,其氨基酸序列与绵羊、牛、人和小鼠的同源性分别为98%,98%,96%和92%;成功构建了重组质粒pET-32a-POU1F1的原核表达系统,并在体外条件下诱导表达出融合蛋白His-POU1F1。【结论】POU1F1基因编码的功能氨基酸在奶山羊、绵羊、牛、人和小鼠上高度保守,推测奶山羊POU1F1基因与其他物种的POU1F1基因具有相似的功能。     

玉木耳漆酶基因Aclac的克隆及原核表达

【目的】对玉木耳漆酶基因Aclac进行克隆及原核表达分析,为深入研究漆酶基因在玉木耳子实体发育中的生物学功能提供理论依据。【方法】克隆Aclac基因的cDNA和DNA全长序列,对其进行生物信息学分析,并将目的基因连接至pET-28a质粒上以构建原核表达载体pET28a-Aclac,将其转化大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达。【结果】克隆获得的Aclac基因cDNA序列长度为1734 bp,编码577个氨基酸残基;Aclac基因DNA序列长度为2521 bp,含14个内含子。AcLAC蛋白理论分子量为64.75 kD,理论等电点为5.70,不稳定指数为34.01,无跨膜区域,存在1个信号肽,在4个铜离子结合区高度保守,且含有Cupredoxin超家族蛋白保守功能域。AcLAC蛋白与真菌的漆酶蛋白聚为一支,其中,AcLAC蛋白与木耳属真菌的漆酶蛋白亲缘关系最近。AcLAC融合蛋白在大肠杆菌BL21（DE3）表达宿主中成功表达,分子量为67 kD。【结论】克隆获得的Aclac基因属于Cupredoxin超家族基因,可在原核表达系统中异源表达,推测其与其他真菌漆酶基因在生物学功能上具有一致性,丰富了真菌漆酶资源。     

草菇钙调磷酸酶催化亚基(Vv-CNA)的序列与表达

[目的]分析草菇钙调磷酸酶催化亚基(Vv-CNA)的序列与表达,为进一步探究草菇生长发育及子实体开伞分子调控机理提供参考.[方法]通过生物信息学分析确定Vv-CNA基因的组成及保守结构,将ORF Finder预测的草菇CNA氨基酸序列与从NCBI下载的其他真菌CNA氨基酸序列进行比对,并通过荧光定量PCR检测Vv-CNA基因在草菇不同生长时期的相对表达量.[结果]Vv-CNA基因编码区为2503 bp,包含10个内含子(其中I2、I8、I9和I10存在内含子保留现象),编码610个氨基酸,GenBank登录号KX463514.将Vv-CNA氨基酸序列与动物(人、小鼠)、植物(拟南芥、水稻)和真菌(曲霉、酵母等)的CNA氨基酸序列进行同源比对分析,结果发现Vv-CNA蛋白有3个最保守的结构域,与密褐褶菌(Gloeophyllum trabeum)的亲缘关系最近.Vv-CNA基因在草菇子实体的蛋形期和伸长期高表达,以蛋形期的相对表达量最高.[结论]Vv-CNA基因编码钙调磷酸酶催化亚基,其高表达有利于草菇菌柄的伸长.     

橡胶树红根病菌Fip-gpo基因的克隆及启动子分析

为预测橡胶树红根病菌(Ganoderma pseudoferreum)真菌免疫调节蛋白基因的序列特点和表达模式,采用同源克隆获得Fipgpo的c DNA和DNA的全长序列。结果表明:该基因编码区全长934 bp,编码111个氨基酸残基,分子量为12.54 k D,等电点4.66,有4个ATM磷酸化位点,与赤灵芝(G.lucidum)的Fip序列相似性为91%;其启动子区域含有59 bp的内含子,除了含有TATA-box、CAAT-box基本元件外,还含有参与光应答/调控元件、赤霉素响应元件、茉莉酸甲酯应答元件、厌氧诱导作用元件、调控在胚乳中特异表达的顺式作用元件、分生组织特异激活顺式元件及生长素反应元件。推测Fip-gpo基因的表达受激素、非生物诱导、光照等的调控。     

菊花CmAP1基因克隆及其植物表达载体构建

[目的]克隆菊花CmAPETALA1基因(CmAP1)并构建植物表达载体,为该基因功能的遗传改良打下研究基础.[方法]采用同源克隆及RT-PCR从菊花叶片中克隆CmAP1基因,运用在线生物信息学分析工具对其核苷酸及氨基酸序列进行分析,利用实时荧光定量PCR对该基因的组织表达差异进行分析,并用双酶切法将目的基因与pCAMBIA1300载体连接,构建植物表达载体.[结果]克隆获得的CmAP1基因(GenBank登录号KU872999)编码区开放阅读框(ORF)长741 bp,编码246个氨基酸;CmAP1蛋白属亲水性蛋白,分子质量约28.3 kD、理论等电点(pI)为8.76,预测该蛋白内含10个磷酸化位点和2个潜在的N-糖基化位点;蛋白氨基酸序列比对和系统发育进化分析结果表明,CmAP1蛋白与CDM111蛋白的同源性达98%,属MADS-box基因家族A类基因的euAP1分支;实时荧光定量PCR分析结果表明,CmAP1基因在花蕾中表达量极高,在舌状花和筒状花中表达量较低,而在营养器官中仅痕量表达.将CmAP1基因连接到pCAMBIA1300载体上,可成功构建植物表达载体pCAMBIA1300-CmAP1.[结论]CmAP1基因在花的发育及形成过程中发挥重要作用,成功构建获得的植物表达载体pCAMBIA1300-CmAP1可为后期利用基因工程手段改变菊花花形态结构、调控花期及遗传改良打下基础.     

南方红豆杉MCT基因克隆、功能验证及组织表达特异性检测

[目的]克隆南方红豆杉的2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸胱氨酰转移酶(MCT)基因(TcMCT),分析其功能,并检测组织表达特异性,为深入研究TcMCT基因在紫杉醇生物合成中的作用机制提供理论依据.[方法]采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得TcMCT基因的cDNA全长序列,对其编码蛋白进行生物信息学分析及亚细胞定位,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测TcMCT基因的组织表达模式,并在大肠杆菌中超表达该基因以验证其功能.[结果]克隆获得的TcMCT基因cDNA序列全长为1293 bp,开放阅读框(ORF)为942 bp,编码313个氨基酸.TcMCT蛋白与其他植物MCT蛋白中均含保守的MEP结合位点和CTP结合位点,但在N端氨基酸序列保守性较差,其中与同为裸子植物银杏GbMCT蛋白的亲缘关系最近,氨基酸序列的相似性为59.3%.TcMCT蛋白的三级结构与AtMCT蛋白相似,均属于同源二聚体.TcMCT蛋白N端含84个氨基酸残基的质体转运肽,且以Arg88作为切割位点,定位于叶绿体中.TcMCT基因在南方红豆杉不同组织中均有表达,在绿色树皮中的相对表达量显著高于其他组织(P<0.05,下同),且在老叶和嫩叶中的相对表达量显著高于茎和根,在茎和根中的表达量极少甚至不表达.大肠杆菌中超表达TcMCT基因可促进β-胡萝卜素大量积累.[结论]不同物种MCT氨基酸序列具有较高的保守性,TcMCT基因具有明显的组织表达特异性,可调控萜类物质如β-胡萝卜素等的生物合成,推测其在紫杉醇生物合成中发挥重要调控作用.     

SARS病毒核蛋白基因的克隆、序列分析及其在E.coli中的高效表达

对SARS病毒核蛋白(N)基因进行了克隆和序列测定。根据GenBank中已发表的SARS全基因组序列,设计合成了1对特异性引物,对SARS病毒N蛋白基因进行了RT-PCR扩增。将PCR产物纯化后与pGEM-T连接得到重组质粒pGEM-N,进行核苷酸序列测定。结果该基因全长1269bp,编码422个氨基酸。与Tor2、Urbani和TW1株相比,核苷酸和推导的氨基酸序列的同源性均为100%。将pGEM-N双酶切,回收目的基因片段并克隆到大肠杆菌表达载体pET28a中,构建了重组质粒pET-N;将其转化表达菌BL21(DE3)用IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE结果表明:重组菌可表达相对分子量约为53kD的蛋白。Western-blotting证实,重组N蛋白可以与SARS免疫血清发生特异性反应。经凝胶薄层扫描分析,重组N蛋白表达量约占菌体蛋白的43%。     

水稻黄嘌呤脱氢酶基因OsXDH克隆及表达分析

[目的]克隆水稻黄嘌呤脱氢酶(Xanthine dehydrogenase,XDH)基因(OsXDH),分析其生物信息学特性及表达特性,为研究XDH在水稻生长发育和响应逆境胁迫中的调控机制提供理论依据.[方法]以粳稻品种日本晴为材料,采用同源克隆技术克隆OsXDH基因,应用生物信息学方法对其氨基酸序列进行分析.利用实时荧光定量PCR (qPCR)检测OsXDH基因的组织表达特性及逆境胁迫下的表达情况,并对不同转基因株系乳熟期剑叶OsXDH基因表达量、XDH活性和叶绿素含量进行比较分析.[结果]克隆获得OsXDH基因的开放阅读框序列(ORF)(GenBank登录号LOC4333171),其长度为4110 bp,编码1369个氨基酸.OsXDH蛋白分子量大小为150.23 kD,理论等电点(pI)为6.54,与小麦、高粱、玉米、谷子和油菜等作物XDH蛋白氨基酸序列的相似性分别为84.54%、84.07%、81.52%、76.35%和69.22%,表明XDH蛋白氨基酸序列具有高度保守性.OsXDH基因在水稻不同组织部位均有表达,灌浆期的表达量显著高于苗期和分蘖盛期(P<0.05),且受干旱、黑暗、高温和盐胁迫诱导高效表达.OsXDH过表达水稻转基因株系乳熟期剑叶的XDH活性和叶绿素含量高于野生型,OsXDH干扰转基因株系的XDH活性和叶绿素含量低于野生型.[结论]OsXDH基因受水稻生长发育和逆境胁迫因子诱导表达,推测其是调控水稻生长发育和响应逆境胁迫的关键基因.     

枣树抗坏血酸过氧化物酶基因ZjAPX生物信息学分析及植物表达载体的构建

利用生物信息学软件对已获得的枣树抗坏血酸过氧化物酶基因cDNA序列ZjAPX进行了同源性及功能位点等多项参数分析。结果表明,此序列为全长753 bp的开放读码框(ORF),编码251氨基酸,分子量为62.55 kDa,理论等电点为5.10,为一个膜外蛋白;序列保守性分析表明,该序列具有典型的铁氧化还原蛋白结合区域,属于一个典型的植物亚铁血红素过氧化物酶家族蛋白;氨基酸序列相似性分析表明,该蛋白与已知的其他植物抗坏血酸过氧化物酶APX具有极高的同源性,与可可树APX和陆地棉APX同源性均为93%,命名为ZjAPX(DDBJ/EMBL/GenBank注册号:AB608053)。用Swiss Model程序(http://au.expasy.org/tools/)推测了ZjAPX基因编码蛋白的三维结构。以ZjAPX的cDNA序列为模板,PCR扩增后,经限制性内切酶消化,与PEZR(K)-LNY载体进行重组连接,测序结果显示,其植物表达载体构建成功。此结果为研究枣树抗坏血酸过氧化物酶基因在植物体内的生物学功能以及可能的活性调节方式奠定了基础。