沙柳SpsLAZY1a和SpsLAZY1b基因克隆及生物信息学分析

LAZY1基因对于植物分枝角度、分枝方向具有重要影响。以沙柳为试验材料克隆LAZY1基因,利用生物信息学软件分析LAZY1基因序列、构建进化树,并预测蛋白结构。结果表明,SpsLAZY1a和SpsLAZY1b的CDS全长分别为1 161、1 143bp,分别编码386和380个氨基酸。生物信息学分析表明SpsLAZY1a、SpsLAZY1b2种蛋白均为亲水性蛋白,均无信号肽区域。氨基酸序列具有IGT基因家族典型结构域,并且其C端有LAZY1蛋白的典型EAR结构。系统发育树将18个LAZY1蛋白家族聚为2个大类,SpsLAZY1a和SpsLAZY1b属于其中第1类,均为双子叶植物,并与其他植物具有较高相似性。氨基酸同源结构比对发现这些植物间既有相似同源区域,也存在一定差异区域。单子叶比双子叶植物缺少某些同源区域,草本比木本植物又缺少某些同源区域。LAZY1基因在沙柳进化过程中发生基因重复,本研究由沙柳中成功克隆SpsLAZY1a、SpsLAZY1b基因,隶属IGT基因家族,并初步揭示LAZY基因的系统进化关系。     

版纳微型猪近交系FABP4基因编码区序列扩增及生物信息学分析

以GenBank中登载的普通猪FABP4基因为参考序列,设计特异性引物,采用RT-PCR技术从版纳微型猪近交系卵巢组织中扩增FABP4基因的编码区序列,经直接测序后采用生物信息学软件对编码区序列和蛋白质结构进行生物信息学分析和结构预测.结果表明:版纳微型猪近交系(BMI)FABP4基因编码区序列长399bp,编码132个氨基酸;BMI FABP4基因同普通猪比对同源性为100%,未发现碱基突变;生物信息学分析表明不同物种FABP4基因编码区核苷酸序列与氨基酸序列具有较高的保守性;蛋白结构预测显示,FABP4蛋白空间结构为由2个α螺旋和10个反向平行的β折叠围成的桶状结构.     

沙柳SpsNAC042基因克隆及逆境表达分析

采用同源克隆的方法获得沙柳SpsNAC042基因,通过生物信息学分析、组织特异性表达分析、逆境表达分析。结果表明,SpsNAC042基因的开放阅读框序列长度为900 bp,共编码299个氨基酸,测定为亲水性不稳定蛋白。组织特异性表达分析得出花中的基因相对表达量最高,幼叶、茎9~15节间、根、成熟叶的表达量依次降低,茎尖的表达量最低。SpsNAC042基因在干旱处理下与对照组相比整体呈增长趋势,并在8 h处达到最高;在低温处理下,基因表达量迅速积累,在2 h处达到最高,然后维持在较低水平表达;在盐和高温处理下SpsNAC042基因缓慢积累,后期迅速增高,最终在24 h处达到最高。研究表明SpsNAC042基因参与逆境应答反应,为深入开展沙柳NAC基因对生物和非生物胁迫应答研究提供了参考价值。     

水稻ARAB-1类似基因的电子克隆及生物信息学分析

[目的]对水稻OsARAB-1基因进行电子克隆,并对其进行生物信息学分析.[方法]以NP 174188.1为查询探针,通过电子克隆获得OsARAB-1基因全长cDNA,用生物信息学软件对其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析.[结果]获得了OsARAB-1基因全长cDNA,基因编码区序列(CDS)全长1 086 bp.电子定位于第五染色体基因组序列NC 008398.2核苷酸序列6 769 813 ～6 773 213 bp区域.OsARAB-1蛋白属于亲水性的胞外蛋白,比较稳定,偏碱性.二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主.具有2个功能结构域:SGNH水解酶型酯酶、GDSL脂肪酶.有21个磷酸化位点、7个糖基化位点.推定的活性位点的氨基酸残基为Ser34、Gly107、Asn167、Asp333、His336.与玉米酯酶亚型B4FM12亲缘关系最近.OsARAB-1基因的表达对水稻的发育和形态发生起重要作用,与水稻抗稻瘟病有关.[结论]该研究为用试验方法克隆该基因和功能鉴定奠定了基础.     

美洲水貂DQA基因全长cDNA克隆及其生物信息学分析

参考NCBIGenBank中上传的雪貂、海獭DQA基因序列设计出RT-PCR扩增引物,克隆了美洲水貂DQA基因全长cDNA序列;利用生物信息学软件构建了 DQA基因系统进化树,预测了 DQA蛋白结构与功能.结果表明:DQA基因全长cDNA序列大小为1 147 bp,ORF序列为768 bp,编码255个氨基酸,存在23...     

黄瓜异戊烯基转移酶基因的克隆及序列分析

根据GenBank拟南芥ATIPTs基因序列设计特异性引物,采用PCR方法从黄瓜S94基因组DNA中克隆出异戊烯基转移酶基因保守区片段;再通过对黄瓜基因组BAC文库的筛选,获得基因的全长序列,命名为cs-ipt,GenBank登录号HQ326777.经序列测定及分析表明,该基因编码序列全长1 005 bp,编码334个氨基酸,氨基酸序列中包含有ATP/GTP结合位点GATGTGKS.同源比对表明该基因的核苷酸序列和推导的氨基酸序列与其他植物的ipt基因都有较高的同源性,其中与杨树的同源性最高为65%.     

临武鸭PRL基因的克隆及生物信息学分析

采用高通量Solexa测序技术获得临武鸭PRL基因全序列,并对该序列进行了生物信息学分析.结果表明:临武鸭PRL基因全序列长度为6 390 bp(GenBank序列号为JQ677091),包含5个外显子和4个内含子,编码229个氨基酸.聚类分析发现,临武鸭与绿头鸭亲缘关系最近,与鹅、鸡、鹌鹑等次之,与鱼类亲缘关系最远.这些研究结果提示,PRL基因全序列适合于动物物种间系统进化关系的分类研究,可为进一步了解PRL基因的特性、物种演化、蛋白质生物学功能等提供理论依据.     

斑节对虾1种lectin基因的电子克隆及分析

以中国明对虾的c-lectin(DQ167572)基因为探针,搜索EST数据库,获得了日本对虾的1个lectin序列,通过电子克隆扩增到了该基因,并对基因进行了生物信息学分析.     

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.     

山羊原癌基因c-fos电子克隆与生物信息学分析

为探明山羊原癌基因c-fos的结构与功能,以牛c-fos基因编码序列(GenBank登录号为AY322482)作为种子序列电子克隆了山羊c-fos基因cDNA序列,并利用生物信息学方法对其完整编码序列的蛋白理化特征、二级结构、亲/疏水性进行全面解析,进一步预测了该基因在山羊染色体上的定位.结果表明,山羊c-fos基因c...     

当归甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因的克隆及组织稳定性分析

通过同源比对查找GAPDH基因的保守区,运用逆转录PCR、同源克隆及cDNA末端快速克隆(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)等技术从当归中克隆GAPDH基因的全长cDNA序列,利用生物信息学分析工具对该基因编码蛋白的基本性质、结构特点及生物学功能进行初步预测,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析当归GAPDH基因的表达稳定性。结果表明,克隆得到当归GAPDH基因cDNA全长序列为1 345个核苷酸,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1 005 bp,3’UTR和5’UTR长度分别为268 bp和72 bp,共编码334个氨基酸,该基因命名为AsGAPDH。AsGAPDH基因编码蛋白的预测相对分子质量为36.3 kD,理论等电点为7.06,为亲水性非分泌型蛋白,与伞形科植物白芹的亲缘关系最近。AsGAPDH基因在当归根、叶柄及叶中的表达量相近且稳定性好,扩增特异性强。     

甘蔗ADP/ATP转运蛋白酶基因克隆及其序列的生物信息学分析

甘蔗(Saccharum officinarum L.)是C4光合途径作物,有着特殊的能量代谢系统,研究其能量代谢过程的ADP/ATP转运蛋白酶基因具有重要的意义.采用同源克隆原理结合PCR技术克隆甘蔗AAC转运蛋白酶基因,并应用生物信息学方法,对其进行多序列比对分析、物理性质分析、三级结构预测、亚细胞定位、跨膜区域预测和疏水性分析.结果表明,克隆获得了甘蔗AAC cDNA序列的全长为1170bp,包括一个可编码387个氨基酸的完整ORF.生物信息学分析显示,AAC家族基因的N端序列相对不保守,C端序列高度保守;其分子量是42.265 kD,理论等电点是9.79,预测其为稳定的蛋白;GRAVY值为-0.099;含有6个跨膜区域;其6个跨膜螺旋(TM1-TM6)跨越磷脂双分子层结构,盐桥可能是通过中间的3个连接螺旋α1～α3共同构成的;定位在细胞质的概率为60.9%.获得了甘蔗AAC完整ORF序列,并通过生物信息学预测该基因所编码的蛋白为一个稳定跨膜蛋白,且可能定位在细胞质,为甘蔗AAC基因的深入研究和应用奠定初步基础.     

生物信息学在药用植物研究中的应用

生物信息学是应用计算机技术将生物化学和分子生物学试验的海量信息转换为数字信息的一门科学,其重点是DNA和蛋白质序列的比对和分析.本文阐述生物信息学的方法学,包括功能基因组、蛋白质组、基因表达谱、生物芯片、靶基因研究等相关技术在药用植物研究上的应用前景.     

马铃薯乙烯响应因子基因的克隆表达及生物信息学分析

根据番茄ERF5基因(NM_001247583.1)序列设计引物,采用RT-PCR方法得到马铃薯ERF基因的cDNA,并对其进行生物信息学及表达分析.结果表明:该cDNA全长789bp,阅读框为732bp,编码243个氨基酸.序列同源性分析表明该基因序列与番茄ERF5基因的序列同源性达82%,氨基酸序列同源性达70%.对该马铃薯ERF基因的氨基酸序列经BLAST进行多序列比对,发现该氨基酸序列的98～160bp为AP2结构域,属于AP2/EREBP转录因子的EREBP亚族ERF类.蛋白质三级结构预测表明该基因的AP2结构域非常保守.对ERF基因进行荧光定量PCR分析,表明该基因可能参与了马铃薯块茎解除休眠与发芽过程的调控.     

梅花鹿生茸区骨膜细胞基因片段测序分析

在已经构建的梅花鹿生茸区骨膜细胞cDNA表达文库的基础上对文库中的噬菌斑进行随机挑取筛选,对筛选出来的噬菌斑进行质粒亚克隆、鉴定及表达序列标签序列测定和生物信息学分析。通过随机筛选及生物信息学分析的方法发现,在梅花鹿生茸区骨膜细胞中有特殊意义的基因或者基因片段。随机挑选表达频率比较高的11个基因片段中有6个基因片段具有重要意义,对这6个基因片段进行了生物信息学分析,为进一步的鹿茸生物学研究打下了基础。     

蓖麻RcAKT1基因的克隆与序列分析

[目的]对蓖麻Rc AKT1基因进行克隆和序列分析。[方法]提取盐胁迫处理的蓖麻新鲜叶片总RNA,采取RACE法克隆蓖麻Rc AKT1基因的3'末端和5'末端,利用生物信息学软件DNAman对两端序列进行拼接,最后设计一对特异性引物,从而获得蓖麻Rc AKT1基因的ORF全长序列,并对该序列进行生物信息学分析。[结果]该基因的开放阅读框序列长度为2 253 bp,推测可不间断编码751个氨基酸。选取其他植物的AKT1序列与蓖麻Rc AKT1序列进行比对,结果显示同源性很高,其一致性在84%~97%。[结论]经过生物信息学分析,发现蓖麻Rc AKT1属于ANK超级家族,是亲水性蛋白质。     

α-淀粉酶基因的进化分析

了解植物α-淀粉酶基因的起源,对于理解其在植物中的功能具有重要意义.基于GenBank数据库中植物淀粉酶的核苷酸序列及氨基酸序列,采用生物信息学方法如序列比对和进化树构建对其进行分析,结果发现用2种方法构建的系统发生树较为相似,推测它们之间的进化关系较为一致.同时序列比对结果显示,有2个高度保守的序列区,是α-淀粉酶基因所特有.本研究推测植物α-淀粉酶基因家族起源于一个共同的祖先基因,后又分化为Amy、AmyB家族.     

羊痘病毒P32基因生物信息学分析

为获得羊痘病毒P32基因生物信息学资料,扩增山羊痘病毒贵州LD株的P32基因,并进行克隆、测序与序列分析;以P32基因的推导氨基酸序列为材料,应用计算机技术和生物学软件预测P32蛋白的跨膜结构、亲水性、抗原指数、柔韧性、表面可及性和二级结构,综合评价P32蛋白的抗原表位.结果表明,羊痘病毒P32基因核苷酸和氨基酸同源性...     

刺五加GAPDH 基因全长cDNA 的克隆与生物信息学分析

采用cDNA末端RACE技术,从刺五加叶片中克隆到GAPDH基因cDNA的全长序列,并运用生物信息学方法对该基因的cDNA序列、保守区、氨基酸序列、亲缘关系等特征进行分析,并预测其编码蛋白质的结构和功能.研究结果表明,刺五加GA PGH基因的cDNA全长为1 437 bp,开放阅读框全长为1 023 bp,编码一个具有340个氨基酸残基的蛋白,蛋白分子质量为37.070 ku,理论等电点(pI)为7.71.刺五加GAPDH蛋白不存在跨膜结构域,定位于细胞质中,属于亲水蛋白.     

杂种杨树木葡聚糖内糖基转移酶基因（XET）的生物信息学分析

[目的]通过生物信息学方法对杂种杨树木葡聚糖内糖基转移酶基因的DNA序列、蛋白质序列进行分析预测,为进一步研究奠定基础.[方法]以XET基因及其氨基酸序列为研究对象,利用多种网络数据库及生物信息学软件对其进行分析预测.[结果]该基因编码290个氨基酸残基,相对分子质量33 672.0 D,理论等电点（pI）7.04;该酶可能存在3个卷曲结构部位、1个信号肽剪切位点和1个跨膜区,是典型的分泌蛋白;三级结构同源建模预测结果较好,二级结构预测中的螺旋、卷曲和折叠均可见.相似性比对和进化分析显示其与葡萄等的序列相似度较高;而蛋白质三级结构的预测则发现,该酶与几种杆菌的蛋白较接近.[结论]XET基因可能在很多生物中具有较高的保守性.