油菜miR169基因家族的生物信息学分析及靶基因预测

为了解油菜miR169基因家族,采用生物信息学的方法对油菜miR169基因家族成员的染色体位置、分子进化、前体序列的保守性、启动子和靶基因进行了分析。结果表明:油菜miR169基因家族成员分布在9条染色体上;系统进化分析表明,这些基因共分成2个组;其前体序列在形成成熟miRNA的位置高度保守;油菜miR169基因家族上游启动子主要元件有13个,数量最多的是胚乳表达元件、厌氧胁迫元件、热响应元件和MBS;油菜miR169基因家族的靶基因一共有16个,大部分属于NF-YA基因家族。该结果为进一步研究油菜miR169基因家族的功能奠定了基础。     

与植物抗逆相关的miR-398-3p基因家族进化分析及靶基因预测

通过生物信息学方法对miR-398-3p基因家族进行序列分析和靶基因预测。结果表明,大部分miR-398-3p基因分布在不同的染色体上,miR-398-3p序列在不同物种间具有高度的保守性。进化分析结果表明,miR-398-3p基因家族的成员呈现为7个分支,个别物种miR-398-3p的不同成员具有较远的亲缘关系;miR-398-3p的靶基因具有超氧化物歧化酶[Cu-Zn]、花粉特异性蛋白质SF3、锌指蛋白WIP2、C2H2型锌指家族蛋白等功能,参与植物的生物和非生物胁迫及生长发育调控过程。     

miR-31基因家族的分子进化与靶基因预测

 运用生物信息学方法从miRBase数据库中搜索动物物种miR-31基因家族成员的成熟序列,分析其分子进化特征并预测作用靶基因。结果表明,在49个动物物种中获得63条miR-31基因同源序列;miR-31家族成员大部分位于基因间隔区,少数位于内含子区;miR-31不仅存在于常染色体上,而且部分位于性染色体上。miR-31成熟序列长度在21-24 nt之间,序列同源性较高,部分位点在进化过程中发生了碱基突变和缺失。系统进化树显示,miR-31家族成员可分为2个分支。预测到哺乳动物miR-31拥有20个共同候选靶基因,与细胞生长发育、新陈代谢、信号转导、跨膜运输以及转录调控等过程密切相关。研究结果为深入理解miR-31基因家族的生物学功能奠定基础,也为后续研究提供理论依据。     

葡萄miR164家族生物信息学分析及靶基因预测

MicroRNAs（miRNAs）对植物抗逆及生长发育过程起着重要的调控作用,而miR164是植物特有的miRNA,它对应的靶基因主要是NAC转录因子家族。采用生物信息学方法对葡萄以及其他几个物种的miR164家族成员前体进行进化分析、前体二级结构预测、成熟序列碱基保守性分析以及在葡萄NAC转录因子家族71个成员中进行靶基因预测分析。结果表明：葡萄miR164家族成员的前体序列与双子叶植物聚在一个分支,符合进化规律;葡萄miR164家族4个成员前体序列均可形成稳定的二级茎环结构,成熟序列的碱基保守性较高;葡萄miR164家族成员对应的NAC家族靶基因有2个（GSVIVT01007982001与GSVIVT01020478001）,经在NCBI进行BLAST分析,发现均与植物的根发育相关。这暗示着葡萄miR164家族与其靶基因在植物的抗逆过程中发挥重要的调控作用。     

葡萄miR159家族生物信息学分析及靶基因预测分析

为了研究葡萄miR159基因家族在葡萄生长发育过程中发挥的作用,利用生物信息学工具和方法,对葡萄miR159家族成员进行了基因定位、前体序列二级结构预测、成熟序列保守性分析、靶基因及其功能预测以及系谱进化分析。结果显示:在葡萄miR159家族成员中vvi-miR159a和vvi-miR159b两个成员均分布在染色体15上,vvi-miR159c分布在染色体17上;葡萄miR159家族成员基本上符合进化规律;葡萄miR159家族成员的前体均可形成稳定的茎环结构,且其成熟序列都产生于其前体茎环结构的5'端臂上,其碱基序列保守性较高;葡萄miR159家族对应的靶基因主要有两个(GSVIVT01012447001与GSVIVT01037362001),经BLAST分析,主要为GAMYB转录因子家族。     

葡萄miR159家族生物信息学分析及靶基因预测分析

为了研究葡萄miR159基因家族在葡萄生长发育过程中发挥的作用,利用生物信息学工具和方法,对葡萄miR159家族成员进行了基因定位、前体序列二级结构预测、成熟序列保守性分析、靶基因及其功能预测以及系谱进化分析。结果显示:在葡萄miR159家族成员中vvi-miR159a和vvi-miR159b两个成员均分布在染色体15上,vvi-miR159c分布在染色体17上;葡萄miR159家族成员基本上符合进化规律;葡萄miR159家族成员的前体均可形成稳定的茎环结构,且其成熟序列都产生于其前体茎环结构的5'端臂上,其碱基序列保守性较高;葡萄miR159家族对应的靶基因主要有两个(GSVIVT01012447001与GSVIVT01037362001),经BLAST分析,主要为GAMYB转录因子家族。     

植物miR172及其靶基因调控开花与发育的研究进展

对于开花植物来说,生长发育进程、花器官的形成以及适时的完成开花是植物生存与种族延续的基础。对miR172及其靶基因调控植物开花与生长发育的研究进行了综述,以期更好地理解miR172及其靶基因在此过程中的作用机理,对包括植物开花和发育转型在内的重要农艺性状的改良及分子设计育种奠定基础。     

苜蓿miR156及其靶基因生物信息学分析

【目的】分析苜蓿miR156(mtr-miR156)基因家族的序列组成及基因表达功能,为mtr-miR156跨界调控的研究提供理论基础。【方法】应用PmiREN数据库检索并分析mtr-miR156家族成员成熟序列、茎环序列和成熟序列染色体定位信息,weblogo在线网站对mtr-miR156家族成熟序列、茎环序列进行保守性分析,DNAMAN软件分析茎环序列同源性,同时利用联川生物云平台和TargentScan在线网站预测并下载获得mtr-miR156a的靶基因、靶基因GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,通过RNAhybrid在线网站比对预测到的所有靶基因与mtr-miR156a的结合位点和结合自由能值,选择符合自由能值的靶基因进行靶基因功能分析。【结果】PmiREN数据库共检索到10个mtr-miR156家族成员;10个成员成熟序列共定位在3条染色体上;10个成员中有8个成员成熟序列完全一致,其余2个成员成熟序列高度保守;10个成员茎环序列中位于成熟序列位置的碱基与成熟序列完全一致;茎环序列同源树分析结果显示10个成员共分为3个分支,mtr-miR156g与其他成员的亲缘关系最远;...     

杜仲miR172基因家族的生物信息学分析与功能预测

为了解杜仲miR172家族成员的进化特征及其在杜仲生长发育过程中的作用.从杜仲小RNA高通量测序结果(登录号:SRP216820)及已发表文献中获取杜仲miR172家族前体和成熟体序列,进行序列比对、WebLogo保守性分析、系统发育树构建、前体茎环结构预测、启动子结构分析、靶基因预测及功能预测.结果表明,杜仲miR1...     

马铃薯miR397的克隆及靶基因筛选

miR397广泛参与植物逆境胁迫响应。本研究从马铃薯叶片中分离出miR397的前体序列,克隆得到StmiR397基因,对潜在靶基因进行预测,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）方法对低温不同表现型材料进行表达模式分析。结果表明：马铃薯miR397前体序列为81 bp,能形成稳定的茎环结构,成熟序列位于5′端,上游调控区含有温度响应等多种逆境应答作用元件。低温处理下,StmiR397在耐低温材料DR-2叶中上调表达,根中表达无差异,而在低温敏感材料费乌瑞它叶中表达无差异,根中上调表达。通过对预测的10个靶基因进行表达模式分析,初步筛选出反向抑制靶基因氧化还原酶结构域蛋白、锌指家族蛋白和正向激活靶基因磷酸果糖激酶家族蛋白、生长素诱导的β-葡萄糖苷酶,为进一步研究StmiR397与靶基因的调控网络提供了一定参考。     

辣椒miR169及其靶基因的生物信息学分析

为了解miR169基因家族在辣椒生长发育过程的重要调控作用,通过生物信息学的方法对can-miR169基因家族的成员进行了染色体定位、序列保守性分析、系统发育进化树分析、前体序列二级结构预测和靶基因预测.结果表明:can-miR169家族成员定位在4条染色体上;成熟序列高度保守,前体序列在产生成熟序列的位置高度保守;预...     

葡萄miR169及其靶基因的生物信息学分析

[目的]明确葡萄miR169(vvi-miR169)基因家族在葡萄生长发育及逆境胁迫响应中的重要作用,为其在葡萄分子育种和抗逆新品种选育中的应用提供参考依据.[方法]利用miRNA、Phytozome、NCBI等数据库及ClustalX 2.1、MEGA 6.0、RNAfold WebServer、psRNATarget等在线软件对vvi-miR169基因家族的序列分布、定位特征、二级结构、发育进化树和靶基因调控功能进行生物信息学分析.[结果]在miRBase中搜索到25条vvi-miR169基因同源序列,分别分布在6条染色体上,其中以位于Chr11上的序列最多,共有17条,位于Chr01、Chr04和Chr14上各有2条,而在Chr08和Chr17上各有1条.vvi-miR169基因家族成熟序列的碱基保守性很高,其前体序列均可形成稳定的二级茎环结构,且位于同一条染色体上的miR169基因序列显示出相对更近的亲缘关系.vvi-miR169基因家族共预测到21个靶基因,绝大部分miRNA都有多个靶基因,且不同miRNA具有相同的靶基因,其中有22个miRNA靶基因均含有GSVIVT01015120001(NF-YA转录因子).[结论]vvi-miR169基因家族序列保守性较高,家族特征明显,且具有相似的调控功能;NF-YA转录因子是vvi-miR169基因家族最主要的靶基因,也是葡萄生长发育过程中抗逆境胁迫的主要调控元件.     

植物血红蛋白基因家族的分子进化研究

植物血红蛋白(Hemoglobin)是一类由珠蛋白(Globin)和血红素(Ferroheme)组成的结合蛋白,广泛存在于植物界中.根据序列特征、表达模式及配基结合性质可将血红蛋白分为共生血红蛋白(Symbiotic hemoglobin,sHb)、非共生血红蛋白(Nonsymbiotic hemoglobin,NsHb)和截短的血红蛋白(Truncated hemoglobin,tHb)3大类,并对植物血红蛋白基因家族进行了分子系统发育分析和进化研究.结果表明,通过基因重复在被子植物中产生了class 1和class 2两类血红蛋白基因.该基因重复发生在单、双子叶植物分化之前,但由于class 2类基因在单子叶植物中发生了一次基因丢失事件,致使class1类基因广泛分布于单、双子叶植物中,而class 2类基因则仅见于双子叶植物;class 2类基因的进化速率高于class 1类基因,并分别在class 2、sHbs的祖先支上检测到了正选择的发生,表明基因重复发生后,class 2、sHbs通过插曲式进化和适应性进化获得了不同的功能;在class 1和class 2的功能性分歧位点检测中获得14个Ⅰ类功能性分歧位点,但未能发现Ⅱ类功能性分歧位点,这些功能性分歧位点是由正选择作用或者放松的选择限制产生的.该研究结果可以指导后续的试验工作,来验证那些具有重要功能的氨基酸置换位点和正选择位点,从而揭示功能性分歧和适应性进化的分子基础.     

团头鲂咽齿发育相关基因系统进化及其表达分析

为探明鱼类咽齿发生发育的分子机制,以我国特有的经济鱼类团头鲂（Megalobrama amblycephala）为研究对象,通过团头鲂全基因组序列Blast获得团头鲂分泌型钙结合磷蛋白（secretory calciumbinding phosphoprotein,SCPP）家族基因的cDNA序列,采用实时荧光定量的方法比较分析SCPP家族基因在团头鲂咽齿发生发育关键时期第四、第五鳃弓中的表达情况,以及在1龄团头鲂不同组织中的表达情况,筛选调控咽齿发育的关键调控基因。研究结果显示,团头鲂enam、scpp1、ambn、scpp9、odam、spp1与斑马鱼具有较高同源性,进化树中距离较近;通过比对不同脊椎动物enam与odam这2个基因编码的氨基酸序列,发现在鱼类中均存在2段氨基酸序列的缺失。1龄团头鲂不同组织的SCPP家族基因定量表达结果显示,enam、scpp1、ambn、scpp9和spp1在第五鳃弓（有咽齿）和肋骨里面有很高的表达量,与其他组织中的表达水平大多存在显著性差异（P<0.05）,且在第四鳃弓（无咽齿）中的表达量最低。团头鲂第四、第五鳃弓早期（9~54 d）咽齿发育阶段定量结果显示enam、ambn、scpp9、odam、spp1在第五鳃弓表达量显著高于第四鳃弓表达量,其中scpp9在第五鳃弓中的表达量极高。以上研究结果表明enam、scpp1、ambn、scpp9、odam、spp1均参与团头鲂咽齿发育的调控,其中scpp9在团头鲂咽齿发育过程中调控作用较为明显,推测其与咽齿发育关系更为密切。     

植物分枝发育的相关基因研究

综述了与腋生分生组织形成与生长相关的基因研究进展,对该领域今后的研究方向提出了展望。     

紫娟茶树miR828a靶基因WER的克隆及生物信息学分析

为进一步了解mi R828a靶基因WER的功能及生物学特性,通过RACE方法对紫娟茶树WER基因进行克隆,并使用生物信息学Protparam、Signal P、SWISS-Mo DEL等工具对其序列进行分析。结果表明,WER基因全长885 bp,含有一条276 bp的完整开放阅读框,编码92个氨基酸,与番樱桃So MYB114具有较高的亲缘性;WER属于不稳定亲水蛋白,具有跨膜结构域,亚细胞定位于质膜和线粒体上,推测WER蛋白在质膜和线粒体上发挥信号转导的作用。     

GA3介导miR171s及其靶基因VvSCLs调控葡萄种子发育的作用分析

[目的]鉴定vvi-miR171s成员及其靶基因,明确vvi-miR171s成员及其靶基因在葡萄种子发育中的重要作用及其响应赤霉素(Gibberellin,GA)调控种子发育的表达模式.[方法]以'魏可'葡萄('Wink')果实为试材,利用miR-RACE技术鉴定vvi-miR171a/b/e/f/g/h的成熟体序列;...     

miR-15b靶基因预测、信号通路分析及靶基因鉴定

【目的】对miR-15b靶基因进行预测、信号通路分析及鉴定,以期为miR-15b的功能研究奠定基础.【方法】利用Target Scan Release 7.0,PicTar和PITA数据库对miR-15b靶基因进行预测,再用DAVID数据库对预测出的靶基因集进行功能富集分析(gene ontology-analysis)及信号转导通路富集分析(KEGG pathway analysis).随后利用双荧光素酶报告试验对预测出miR-15b的靶基因丙酮酸脱氢酶激酶4(PDK4)和CD28进行验证.【结果】3个软件共同预测出miR-15b的靶基因有305个,其靶基因集合功能富集于蛋白激酶活性、GTP结合蛋白调控等分子功能,蛋白氨基酸磷酸化、细胞周期调控等生物学过程及微管相关复合体、转录因子复合体等细胞组分上.信号转导通路则显著富集于癌症相关信号通路.双荧光素酶报告实验结果显示CD28为miR-15b的靶基因,而PDK4不是miR-15b的靶基因.【结论】miR-15b在细胞增殖、凋亡和细胞周期调控等过程中发挥重要调控作用,且miR-15b通过调控CD28的表达对T细胞的受体激活发挥调控作用.     

MADS-box基因家族调控植物花器官发育研究进展

花器官的发生发育与形态构造是一个高度复杂的项目,涉及众多因素及其相互作用,MADS-box基因作为其中的关键转录因子可以改变整个发育过程,因而成为花器官研究最广泛的基因家族.通过梳理目前MADS-box基因对花器官发生、分化和形态建成方面的调控作用,为了解花发育程序和该基因家族的一般转录调控机制提供新见解,也为进一步深...     

泡桐丛枝病相关microRNAs测序及其靶基因预测

为探讨microRNAs(miRNAs)在泡桐丛枝病发生过程中的作用,选取白花泡桐、毛泡桐及豫杂一号泡桐的健康苗、丛枝病苗和甲基磺酸甲酯(MMS)处理恢复健康状态的丛枝病苗作为试验材料,利用高通量测序平台及生物信息学分析技术,筛选与泡桐丛枝病发生相关的miRNAs及其靶基因.结果共鉴定出546个miRNAs,并筛选出1...