柞蚕腺苷酸转移酶基因的克隆与序列分析

腺苷酸转移酶(adenine nucleotide translocase,ANT)是线粒体内膜上的转运蛋白家族成员。从柞蚕(An-theraea pernyi)蛹全长cDNA文库中获得了柞蚕腺苷酸转移酶基因(ApANT)的cDNA序列(GenBank登录号FJ788509)。对该基因进行生物信息学分析表明:ApANTcDNA全长1 282 bp,含有1个903 bp的开放阅读框(ORF)序列,编码300个氨基酸;ApANT与烟草天蛾(Manduca sexta)等鳞翅目昆虫的ANT基因在核苷酸和氨基酸序列水平分别具有80%和90%以上的同源性,说明ANT蛋白在这些昆虫中是高度保守的;与其它已知鳞翅目昆虫的ANT蛋白一样,ApANT蛋白含有3个线粒体穿膜结构域,并且这3个保守结构域之间也显示出较高的相似性。     

用cDNA末端扩增法克隆柞蚕攻击素(attacin)基因及序列分析

利用cDNA末端扩增(RLM-RACE)方法,克隆了柞蚕攻击素(attac in)基因cDNA序列(GenBank登陆号:AY960680)。柞蚕攻击素基因cDNA序列全长912 bp,其中699 bp的蛋白质编码区可编码233个氨基酸。预测蛋白质分子量为25 kD,等电点(pI)为7.54。柞蚕攻击素基因中包含2个内含子。S ignal P 3.0 Server程序分析结果显示,柞蚕攻击素第1-17位氨基酸为信号肽序列。蛋白质功能区分析预测,柞蚕攻击素在第47-112氨基酸之间为攻击素-N(attac in-N)功能区,第113-233位氨基酸之间为攻击素-C(attac in-C)功能区。以邻接法(ne igh-bor-join ing,NJ)建立了与其它昆虫攻击素的系统关系图。     

不同微生物诱导柞蚕溶菌酶基因的表达分析

溶菌酶是昆虫体液免疫的重要抗菌蛋白质,在昆虫抵御外源物质入侵过程中发挥重要作用。以柞蚕蛹为材料,采用大肠杆菌(Escherichia coli)、蛹虫草菌(Cordyceps militaris)、柞蚕微孢子虫(Nosema pernyi)及无菌水为诱导源,测定不同外源物质诱导柞蚕蛹血淋巴对溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)的抑制活性,并根据柞蚕溶菌酶基因(GenBank登录号:DQ353869)设计引物,利用荧光定量PCR技术分析不同外源物质诱导柞蚕蛹血淋巴中溶菌酶基因的表达变化。4个诱导处理组的柞蚕蛹血淋巴均可以产生抑菌活性,但抑菌效果具有显著差异:诱导后72 h柞蚕蛹血淋巴产生明显抑菌效应,抑菌圈直径由小到大依次为无菌水处理组、蛹虫草菌处理组、柞蚕微孢子虫处理组、大肠杆菌处理组,且雌蛹血淋巴的抑菌活性较强。4个诱导处理组柞蚕蛹血淋巴中溶菌酶基因的表达量在诱导后4～8 h内迅速上调,雌蛹和雄蛹中的表达量分别在诱导后24h、8～12 h达到最大,其中,大肠杆菌诱导溶菌酶基因表达上调迅速,但持续时间短,而蛹虫草菌和柞蚕微孢子虫诱导溶菌酶基因的表达量高。研究结果说明柞蚕的免疫应答时间和免疫相关基因的表达水平因诱导源而不同,雌雄个体之间也有差异。     

柞蚕NPV多角体膜蛋白类似基因的克隆和序列分析

为探明柞蚕核型多角体病毒(Anthraea pernyi nucleopolyhedrovirus,ApNPV)基因组信息,从柞蚕尸体中分离纯化ApNPV,提取其基因组DNA,分别建立ApNPV DNA的HindⅢ和SalⅠ酶切片段文库。对插入片段进行测序,经过同源性分析发现,在2．9kb的SalⅠ片段上包含1个多角体膜蛋白类似基因,其读码框编码289个氨基酸,是一个晚期表达基因。氨基酸同源性比较的结果表明,ApNPV的多角体膜蛋白基因与云杉卷叶蛾(Choristioneure fumiferana)NPV的同源性较高,达91．7%,而与家蚕(Bombyx mori)NPV及苜蓿尺蠖(Autographa califorlica)MNPV的同源性较低,分别为65．1%和63．0%。该结果说明ApNPV与CfNPV在进化关系上较近,而与BmNPV和AcNPV在进化关系上较远。比较多种核型多角体病毒的多角体膜蛋白和多角体蛋白的氨基酸序列发现,这两种多角体结构蛋白的同源性具有相似的变化趋势。     

柞蚕核型多角体病毒ie-2和pe-38基因的克隆与序列分析

采用随机克隆方法,通过对插入pGEM-3Z载体的柞蚕核型多角体病毒基因组的部分片段进行测序和序列分析,获得了柞蚕核型多角体病毒基因组的2个极早期基因ie-2和pe-38的序列及pe-38的5′启动子区,其推定的开放阅读框分别编码295和302个氨基酸,并且内部含有一个保守的锌指结构和亮氨酸拉链。核苷酸和氨基酸同源性比较结果显示:柞蚕核型多角体病毒的ie-2和pe-38基因与黄杉毒蛾多角体病毒的同源性较高,与家蚕核型多角体病毒的同源性都很低;在分子进化方面,这2个基因的保守性不强,出现大片段缺失,是研究分子进化及物种关系比较典型的基因。     

柞蚕蛹溶菌酶的诱导与提取

本文报道热空气、大肠杆菌K_(12)D_(31)诱导柞蚕蛹(Antheraea pernyi)血淋巴溶菌酶活力提高的最适条件以及从柞蚕蛹免疫血淋巴中提取溶菌酶.以Sephadex G-50和CM-Sepharose柱层析法从柞蚕蛹免疫血淋巴中提取溶菌酶,并首次获得柞蚕蛹溶菌酶结晶,溶菌酶制剂比活力达到57353单位/mg蛋白,提高了257倍,总活力回收79.2%.首次应用选择性热变性,等电点沉淀、DEAE-纤维素离子交换层析、包被甲壳素-纤维素亲和层析等分离技术从柞蚕蛹免疫血淋巴中提取溶菌酶.溶菌酸制剂比活力达25 375单位/mg蛋白,提高了140倍,活力回收51%.用15%、pH4.0聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和3.0-100%.pH6.7-8.9SDS-PAGE鉴定了酶制剂的纯度,并测定了柞蚕蛹溶菌酶的部分氨基酸组成.     

中国荷斯坦奶牛铁蛋白基因3'端克隆及序列分析

本研究旨在克隆和分析中国荷斯坦奶牛的铁蛋白(FTH)基因,为该基因的功能研究和有效利用提供理论依据.运用cDNA末端快速扩增(RACE)技术从公犊肝脏组织中扩增出FTH基因的3'端cDNA序列,并利用生物信息学方法对该基因的氨基酸序列进行分析.结果表明,FTH基因3'端cDNA全长为489 bp,编码81个氨基酸;经生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白无N端信号肽及跨膜区,相对分子质量为9.1253 kD,理论等电点为5.19,脂肪系数为85.56,总亲水性为-0.342,其一级结构中存在4个功能结构域;二级结构元件以α-螺旋和β-旋转为主;同源序列分析表明,中国荷斯坦奶牛与原牛FTH氨基酸的相似性最高(99％);系统进化树显示,在该基因座位上中国荷斯坦奶牛与所测物种的亲缘关系均较远.本研究有助于揭示FTH家族基因的进化历史,为对其进行深入的功能分析和利用研究提供参考.     

家蚕转录因子AP-4基因cDNA的分子克隆与生物信息学分析

AP-4(activator protein 4)是一种转录因子,在生物的生长发育中有重要作用。根据家蚕表达序列标签(EST)并利用cDNA末端快速扩增(RACE)方法克隆了家蚕AP-4(Bombyx mori activator protein4)基因,结合生物信息学方法对所获的序列进行开放阅读框、序列同源性分析,预测了AP-4蛋白的理化性质。获得的家蚕AP-4基因cDNA的全长为1621bp,其开放阅读框为996bp,编码331个氨基酸,基因由3个外显子和2个内含子组成。同源性比对表明该基因推导的氨基酸序列与棉铃虫AP-4和谷蛀虫AP-4推测的蛋白同源性分别为76%和54%,第45-99位氨基酸序列是一个典型的保守结构域。实时定量RT-PCR显示该基因在所检测家蚕的各发育时期中,除幼虫1龄和蛹期第4天无表达外,其它时期均有表达,其中幼虫3龄和4龄期的表达量较高。     

重组柞蚕溶菌酶在柞蚕蛹中的分泌表达及纯化

利用柞蚕核型多角体病毒表达载体系统(AnpeNPV expression vector system)在柞蚕蛹体内分泌表达柞蚕溶菌酶(ApLz),并建立重组蛋白的分离纯化方法。选用柞蚕30 kD蛋白信号肽构建分泌型转移表达载体pApBacDual-N1/L21Ap30kDSP,将Aplz基因克隆至该载体中,重组DNA转化感受态细胞DH10B/AnpeBac^Δcc,通过抗生素抗性及蓝白斑筛选获得重组杆粒AnpeBac^Δcc/phAplz,并经PCR检测确认。重组杆粒DNA转染Tn-Hi5细胞后得到具有感染性的重组病毒Anpe-NPV^Δcc/phAplz。重组病毒感染柞蚕蛹6～7 d后收集柞蚕蛹血淋巴,利用His-tag Purification Resin和StrepTrap HP亲和层析柱对重组ApLz进行两步分离纯化。重组ApLz经SDS-PAGE和Western blot鉴定、蛋白质N端测序分析以及抗菌活性检测,结果显示,重组ApLz可以通过AnpeNPV表达载体系统在柞蚕蛹中得到分泌表达,经过两步层析分离得到的重组...     

柞蚕凝集素ApIML基因的克隆与表达

在昆虫的免疫防御系统中,凝集素介导的免疫反应起着重要作用。本文克隆了柞蚕凝集素蛋白基因ApIML,序列分析表明：ApIML含有927bp的开放阅读框,编码309个氨基酸。柞蚕凝集素属于分泌型蛋白质,N端有21个氨基酸组成的信号肽,含有2个糖识别结构域。系统进化分析显示ApIML与二化螟Cs-1属于同一个分支,序列相似度为70.16%。构建了ET28a-ApIML原核表达载体,经SDS-PAGE检测发现蛋白在BL21(DE3)中成功表达,并且在Ca²⁺存在时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有凝集作用。     

柞蚕孵化酶样基因的全长cDNA克隆及表达特征分析

孵化酶是后生动物卵孵化过程中起关键作用的一类蛋白酶。基于生物信息学和RACE方法,从柞蚕胚胎中克隆了一个998 bp的孵化酶样基因全长cDNA,命名为ApHEL(GenBank登录号:JN205047)。ApHEL由15 bp 5'-UTR,98 bp 3'-UTR和885 bp ORF组成。ORF编码294个氨基酸残基,预测蛋白分子质量为33.51 kD,等电点为5.50。在ApHEL N-端存在16个氨基酸的信号肽。ApHEL蛋白酶功能区中含有锌结合序列(HEWMHILGFLHMQSTHNR)和Met-转角基序(YDYVSCLHY)等孵化酶保守功能区域。ApHEL与其他物种孵化酶氨基酸序列的相似度为30.0%～85.0%。基于孵化酶氨基酸序列的进化分析表明,柞蚕、家蚕、库蚊和果蝇聚为一类,亲缘关系较近。ApHEL在早期胚胎中没有转录,至催青第6天开始转录并维持较低水平,在催青第9天剧增至最高值直至孵化,显示ApHEL在柞蚕卵孵化过程中起重要作用。ApHEL在5龄期幼虫的中肠组织中特异性表达,暗示ApHEL可能还有其他生物学功能。     

柞蚕核多角体病毒lef-12基因序列及转录分析

为加强柞蚕核多角体病毒 （Altthraea pernyi nucleopolyhedrovirus, ApNPV ）的分子基础研究,对ApNPV lef-12基因进行序列及转录分析。ApNPV lef-12基因长516个核苷酸,编码171个氨基酸,预测分子质量19．0kD。ApNPV lef-12基因5′端非编码区含有杆状病毒晚期基因启动子模序（ATAAG）,但终止密码子（TAG）下游没有典型的多聚腺苷酸信号（AATAAA）。PSI-BLAST表明18种鳞翅目NPV编码ApNPV LEF-12同源蛋白：ApNPV LEF-12蛋白与类群INPV LEF-12的氨基酸一致性高于其与类群ⅡNPV LEF-12的氨基酸一致性。ApNPV LEF-12蛋白及与其关系较近的同源蛋白的有效密码子数较低。转录分析表明,ApNPV lef-12基因属晚期表达基因。     

放养型和野生型柞蚕的核糖体基因转录间隔区Ⅱ(ITS-2)的克隆与序列比较

核糖体基因转录间隔区Ⅱ(ITS-2)在物种间甚至种内群体间均表现出较高的差异,被用于种内或近缘种的研究。测定了放养型和野生型柞蚕(Antheraea pernyi)的rDNA ITS-2全长序列(GenBank登录号:GU073314、GU073315),并分析了二者之间的遗传差异。放养型和野生型柞蚕的rDNA ITS-2全长分别为1 111、1 112 bp,2个序列的GC含量达到61%,相似性高达98%。序列比对后得到1 117 bp的对齐序列,共鉴定变异位点19个,其中转换位点8个,无颠换,有11处发生核苷酸的插入/缺失。基于K2P模型计算的2条rDNA ITS-2序列的遗传距离为0.007,这一数值与估算的鳞翅目昆虫rDNA ITS-2序列种内平均遗传距离(0.009)基本一致。     

柞蚕饲料转化效率的遗传模型与基因效应值的估算

利用2对柞蚕杂交组合8821×四青、8822×青6号的6个世代材料,对柞蚕茧重转化率和茧层生产率两个数量性状进行了遗传分析,结果表明:茧重转化率的基因作用复杂,不符合加-显性遗传模型,存在着基因互作,且显性互作大于显性效应,使茧重转化率增加;茧层生产率的基因作用符合简单的加-显性遗传模型,显性效应为正值,使茧层生产率增加。     

柞蚕铜锌超氧化物歧化酶基因的克隆与表达分析

超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内的重要保护性酶类。采用RT-PCR方法克隆了柞蚕(Antheraea pernyi)铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)基因的ORF序列。生物信息学分析表明,该序列共编码154个氨基酸,具有Cu/Zn-SOD的保守性结构特征,与家蚕(Bombyxmori)、美国白蛾(Hyphantria cunea)、野桑蚕(Bombyx mandarina)以及果蝇(Drosophila melanogaster)Cu/Zn-SOD基因的同源性分别是81.5%、81.7%、81.5%、66.7%。柞蚕蛹经紫外线照射处理后用半定量PCR方法检测,发现照射不同时间脂肪体内Cu/Zn-SOD基因的转录水平存在差异,在照射5 min后开始增加,至10 min时为转录高峰,15 min时又呈下降趋势。