Molecular cloning and functional analyses of low-temperature induced genes from Ammopiptanthus mongolicus

Studies on the cold-responsive genes and cold signaling of woody species drop far behind in comparison to herbaceous plants.Due to similar lignified structure,perennial characteristic,and enhanced tolerance,it seems much easier to find strongly antifreeze genes and obtain effective results in transgenic woody plants.In this study,Ammopiptanthus mongolicus,an evergreen,broadleaf and cold-resist leguminous shrub growing in the desert of Inner Mongolia,was used as a material for low-temperature induced gene is...     

口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白αvβ6的分子特征

为研究整联蛋白αvβ6在口蹄疫病毒感染中的作用,本实验从FMDV试验感染康复猪的舌皮和肺组织中克隆到了整联蛋白αv和β6亚基的基因并将新基因β6登录到GenBank中,登录号为EF432729。猪整联蛋白β6亚基基因的编码区含有2 367个核苷酸,编码788个氨基酸残基,其信号肽由26个氨基酸组成,胞外域由681个氨基酸组成,跨膜区由29个氨基酸组成,胞浆域由52个氨基酸组成。β6亚基含有9个潜在的糖基化位点,3个氨基葡聚糖结合位点,1个依赖于cGMP的蛋白激酶磷酸化位点,10个蛋白激酶C磷酸化位点,2个表皮生长因子相似结构域和2个半胱氨酸丰富区。生物学软件分析发现β6亚基和αv亚基都有头部、茎部和胞浆域组成,且二亚基形成了比较复杂的三级结构,是其发挥生物学功能的结构基础。本实验为进一步深入研究FMDV嗜性、与宿主细胞的相互作用、病毒的侵入机制等问题奠定了基础。     

Molecular cloning and functional identification of an apple flagellin receptor MdFLS2 gene

The leucine-rich repeat receptor kinase flagellin-sensing 2 gene(MdFLS2; Gene ID: MDP0000254112) was cloned from Royal Gala apple(Malus×domestica Borkh.). This gene contained a complete open reading frame of 3 474 bp that encoded 1 158 amino acids. The phylogenetic tree indicated that Prunus persica FLS2 exhibited the highest sequence similarity to MdFLS2. The PlantCare database suggests that the promoter sequence of MdFLS2 contains several typical cis-acting elements, including ethylene-, gibberellin-, salicylic acid-, and drought-responsive elements. Quantitative real-time PCR analysis showed that MdFLS2 was widely expressed in the different tissues of the apple and most highly expressed in the leaves. Furthermore, MdFLS2 was significantly induced by the flagellin elicitor peptide flg22. Treatment of the apple seedling leaves with flg22 resulted in an increase in leaf callose levels with increased treatment duration. An increase in the production of O~(2–) along with the expression of disease-related genes was also observed. An oxidative burst was detected in the treated seedlings, but not in the control seedlings, indicating that flg22 had stimulated the expression of the MdFLS2 gene and its downstream target genes. Furthermore, the ectopic expression of MdFLS2 complemented the function of the Arabidopsis fls2 mutant and conferred enhanced flg22 tolerance to the transgenic Arabidopsis, suggesting that MdFLS2 acts as a positive regulator in the response to pathogens in apple.     

马铃薯StPYL1和StPYL8基因的分子克隆与表达分析

PYL(Pyrabactin resistance like)是最新发现的一种ABA受体蛋白,在ABA信号转导过程中起着重要的作用。本研究采用RT-PCR方法从马铃薯品种Désirée中克隆St PYL1和St PYL8 c DNA序列(Gen Bank登录号:KJ660844、KJ660845)。St PYL1 c DNA开放阅读框长度为696 bp,编码一个由231个氨基酸残基组成的蛋白;St PYL8 c DNA开放阅读框长度为561 bp,编码一个由186个氨基酸残基组成的蛋白。结构分析显示:St PYL1蛋白含有3个α螺旋、3个β折叠;St PYL8蛋白含有2个α螺旋、4个β折叠;二者均含有START-like结构域;蛋白三级结构比较显示,St PYL1与拟南芥At PYL1相似,St PYL8与拟南芥At PYL9相似。系统进化树分析发现,St PYL1与苜蓿Mt PYR1、St PYL8与拟南芥At PYL8亲缘关系较近。组织表达分析结果表明,St PYL1和St PYL8在茎叶中均有表达,St PYL1在茎中表达最高,St PYL8在叶中表达强于茎。St PYL1和St PYL8在马铃薯块茎中都有所表达,但整个块茎发育阶段St PYL8表达量高于St PYL1。外源ABA处理诱导St PYL1和St PYL8上调表达,盐和干旱胁迫对St PYL8表达的影响大于对St PYL1的影响。     

赤眼鳟Toll样受体9基因的cDNA全长克隆及表达特性分析

为探究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)Toll样受体9基因(toll–like receptor 9,ScTLR9)的结构特性及其参与免疫应答草鱼呼肠弧病毒(grass carp reovirus,GCRV)感染时的表达特性,采用RACE技术克隆Sc TLR9基因c DNA全长序列,采用实时荧光定量PCR技术比较分析ScTLR9免疫应答GCRV的表达特性。结果显示:ScTLR9的cDNA全长为3 687 bp,编码1 059个氨基酸,有17个富含亮氨酸重复序列(leucine rich repeats,LRRs)结构域。ScTLR9在被检测的9个组织中均有表达,在中肾和头肾中的表达量最高;感染GCRV后,基因TLR9在赤眼鳟和草鱼头肾中的表达量均上调,在赤眼鳟头肾中的表达量于感染后12 h达到峰值,推测TLR9参与了赤眼鳟抗GCRV的免疫应答,且在抗GCRV入侵免疫反应中赤眼鳟较草鱼的免疫应答更为迅速。     

鸽TLR7基因的克隆、鉴定及表达分析

【目的】克隆鸽Toll样受体(Toll-like receptor 7,TLR7)全基因,预测其主要功能区域并分析在鸽的各种组织中的表达情况.【方法】通过RT-PCR、RACE、相对荧光定量PCR、生物信息学软件分析方法进行研究.【结果和结论】研究发现鸽TLR7基因cDNA全长3 516 bp,ORF全长3 175 bp,编码1 048个氨基酸.其蛋白结构主要由胞外的富含亮氨酸的结构域(LRRs)、跨膜域(TM)和胞内的Toll/白介素-1受体结构域(TIR)3部分构成.鸽TLR7基因编码的氨基酸序列与鸿雁Anser cygnoides、绿头鸭Anas platyrhynchos、鸡Gallus gallus和麻雀Taeniopygia guttata的相似性均高于78%,与哺乳动物的相似性约为60%,与鱼类的相似性低于55%.鸽TLR7基因在小肠、脾脏、肾脏、肝脏中表达量较高,而在大脑、肺脏、气管、心脏、胰腺、肌肉、皮肤中表达量相对较低.该研究克隆了鸽TLR7全基因,并预测其主要功能区域.     

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.     

两个类ADP-葡萄糖转运蛋白基因的克隆和特征

搜索数据库获得了2个新的类似ADP-葡萄糖转运蛋白(BT)基因的序列,通过PCR直接克隆了这2个基因。这2个基因都编码406个氨基酸组成的分子量为43 647Da的蛋白。BT2 A在蛋白氮端有一段59个氨基酸残基组成的叶绿体信号肽,而BT2 B的叶绿体信号肽长度为58个氨基酸。BT2 A在信号肽后的是一段71个氨基酸长可变区,碳端是276个氨基酸长的功能域;BT2 B可变区由72个氨基酸组成,碳端也是276氨基酸长的功能域。半定量PCR表明,BT2 A为组成型表达,而BT2 B则在胚乳发育的中晚期表达。BT基因进化树分析表明,BT2 A和BT2 B基因是在禾谷类作物分化后由基因倍增产生的。     

Molecular cloning of the chicken progesterone receptor

To define the functional domains of the progesterone receptor required for gene regulation, complementary DNA (cDNA) clones encoding the chicken progesterone receptor have been isolated from a chicken oviduct lambda gt11 cDNA expression library. Positive clones expressed antigenic determinants that cross-reacted with six monospecific antibodies derived from two independent sources. A 36-amino acid peptide sequence obtained by microsequencing of purified progesterone receptor was encoded by nucleotide sequences in the longest cDNA clone. Analysis of the amino acid sequence of the progesterone receptor deduced from the cDNA clones revealed a cysteine-rich region that was homologous to a region found in the estrogen and glucocorticoid receptors and to the avian erythroblastosis virus gag-erb-A fusion protein. Northern blot analysis with chicken progesterone receptor cDNA's indicated the existence of at least three messenger RNA species. These messages were found only in oviduct and could be induced by estrogens.     

小麦AGPase胞质型基因LSUⅠ的克隆及正义、反义与RNAi干扰载体的构建

采用RT-PCR方法从小麦品种豫教2号的发育籽粒中克隆出AGPase胞质型大亚基基因(large subunit,LSUⅠ)的cDNA全长(1947 bp,GenBank No.DQ839506),同源性比较结果表明,与GenBank上已报道的LSUⅠ基因同源性达99%,虽与其有2处碱基不同(与Z21969相比,分别在851 bp处的T变为C和926 bp处的G变为A),但他们的氨基酸序列相同,故不影响其功能.以pBI121质粒为基础,通过中间载体pBSK,构建了由35S启动子调控的LSUⅠ基因的正义表达载体pBI121LSU Ⅰ S;将该基因反向置于pBI121质粒的CaMV35S启动子之后,构建了LSUⅠ的反义表达载体pBI121LSU Ⅰ A.同时还克隆出LSUⅠ基因的250 bp片段,以pFGC5941质粒为基础,构建了RNAi干扰载体pFGCLsuⅠ,这为研究该基因的功能打下了很好的基础.     

Molecular cloning and functional characterization of MdPIN1 in apple

Auxin has been identified to play critical roles in regulating plant growth and development. The polar transport of auxin is regulated by auxin transporters. In the present study, an auxin efflux carrier gene MdPIN1 was cloned from Malus×domestic, Royal Gala, and introduced into wild-type Arabidopsis thaliana(Col-0). The transgenic plants exhibited the phenotype of inhibition of primary root(PR) elongation and increased lateral root(LR) number in compared with Col-0. Overexpression of Md PIN1 affected auxin transport, and enhanced phototropic responses and geotropism reaction, whereas had no significant difference in the auxin biosynthesis. These findings suggest that the Md PIN1 gene plays a vital role in auxin transport and root development.     

鳜不同亚型瘦素受体基因克隆与表达分析

以鳜(Siniperca chuatsi)为研究对象,使用cDNA 3′末端快速克隆法扩增瘦素受体基因(lepr)cDNA序列,获得了由mRNA 3′端可变剪切产生的鳜lepr的4个不同亚型,包括编码序列(coding sequence, CDS)长度为3 474 bp、编码1 157个氨基酸的长型受体亚型lepr-L,以及3个短型受体亚型lepr-S1、lepr-S2和lepr-S3,CDS长度分别为1 512、945和915 bp,分别编码503、314、304个氨基酸。对氨基酸序列进行结构域分析和多重比对发现,鳜lepr长型受体亚型包含完整的功能域,短型受体亚型无跨膜区及胞内结构,鳜lepr及其leptin结合域(leptin binding domain, LBD)序列保守程度高。鳜lepr在鳃中表达最高,其次是肾和垂体,腹腔注射鳜leptin B而非leptin A的同源重组蛋白2 h后引起脑lepr表达量的升高(P<0.05)。以上结果表明,鳜leptins能引起组织中lepr表达的不同变化而发挥独特的生理功能。     

刺参26S蛋白酶体S7亚基基因的克隆与组织表达分析

应用RACE法从刺参Apostichopus japonicus体腔细胞中克隆出26S蛋白酶体组成19S亚复合体亚基之一的S7亚基基因(GenBank登录号:JQ922514)。该基因的cDNA序列全长为2 445 bp,其中5'UTR为70bp,3'UTR为1 070 bp,开放阅读框为1 305 bp,编码435个氨基酸;保守区具有典型的ATP结合和水解基序,氨基酸序列分别为GPPGTGKT和DEID,具有MAT和VRPGRLDR的RNA/DNA螺旋酶的特征性基序;刺参26S蛋白酶体S7亚基基因与紫海胆的氨基酸序列同源性最高(95%),与脊椎动物、节肢动物的同源性较高(88%⁸9%),与线虫、拟南芥和酵母同源性较低(85%、77%和73%);S7亚基编码的蛋白没有信号肽,也没有跨膜结构域,为非跨膜蛋白,定位于细胞中的液态基质中。采用实时定量PCR方法检测了26S蛋白酶体S7亚基基因在刺参5种组织中的表达情况,结果显示,在肠、呼吸树、表皮、体腔细胞、纵肌中26S蛋白酶体S7基因均有明显表达,且体腔细胞中表达量最高,其次是纵肌和肠,在体壁和呼吸树中表达量较低。本研究中首次在刺参体内发现并克隆了26S蛋白酶体S7亚基基因,同时采用Realtime PCR技术对该基因的表达部位进行了研究,所得结果将为研究棘皮动物蛋白质代谢途径提供新的着眼点,为刺参生理功能的调控研究奠定了基础。     

肉鸡MTHFR基因的克隆和表达水平研究

采用RT-PCR方法克隆了鸡MTHFR(methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR)基因,利用生物信息学方法预测蛋白结构,应用定量PCR(qPCR)技术检测组织表达特性。结果表明,鸡MTHFR基因的cDNA序列长度为2 342 bp(GenBank登录号: KU351685),开放阅读框长1 956 bp,编码651个氨基酸;进化树分析表明,鸡MTHFR氨基酸序列与绿头鸭和鸿雁的关系较近。MTHFR氨基酸序列包含保守的MTHFR superfamily结构域,为亲水蛋白;二级结构主要是α-螺旋(38.71%)和无规则卷曲(36.41%);亚细胞定位显示,该蛋白存在于细胞质和细胞核的概率分别为60.9%和30.4%。qPCR分析表明,MTHFR基因在所检测鸡的8种组织中均有表达,其中在心脏中表达水平最高,在腿肌中的表达水平最低;叶酸缺乏试验表明,母鸡叶酸缺乏能极显著增加子代肉鸡MTHFR基因在肝脏中的表达水平(P<0.01)。研究结果可为进一步研究MTHFR基因的结构和功能以及叶酸在家禽生产中的应用提供资料。     

克氏原螯虾PcDsx基因的克隆及表达分析

为阐明克氏原螯虾(Procambarus clarkii) doublesex(PcDsx)的功能,采用RACE技术克隆获得PcDsx cDNA序列,利用qRT-PCR检测该基因的表达情况。生物信息学分析结果显示,该基因cDNA全长1 584 bp,包括243 bp 5′UTR、765 bp ORF(编码254 aa)和576 bp 3′UTR;PcDsx蛋白包含1个保守的DM结构域,与东方刺龙虾(Sagmariasus verreauxi)SvDsx的DM结构域相似性较高。基因表达分析结果显示,PcDsx广泛表达于成年克氏原螯虾的各组织中,其中克氏原螯虾触角腺中该基因的相对表达量最高,性腺和肌肉中的相对表达量也较高,并且发现该基因在成年雌虾多种组织中的表达与相应雄虾组织中的表达存在显著性差异;克氏原螯虾早期发育不同时期表达分析结果表明,PcDsx的表达水平在出膜后3 d达到一个高峰,而幼虾中PcDsx的最高表达分别出现在出膜后41 d和115 d,此外,该基因在出膜后期雌雄幼虾中的表达亦表现出显著性差异。     

团头鲂TYK2基因的克隆与表达分析

以团头鲂为研究对象,克隆获得络氨酸激酶2(tyrosine kinase 2,TYK2)基因的ORF序列,该序列长3489 bp,编码1162 aa.团头鲂TYK2基因包含23个外显子和22个内含子,与大多数脊椎动物的基因结构相似.蛋白质结构域预测结果显示,TYK2包含4个结构域:B41、SH2、TyrKc(假激酶区)...     

鲤KCTD15基因的克隆和表达

通过克隆得到鲤Cyprinus carpio含钾离子通道四聚化结构域15(KCTD15)两个基因KCTD15a和KCTD15b,其开放阅读框(Open read frame,ORF)均为774 bp,编码含257个氨基酸的多肽,编码的蛋白质相对分子量均为29 000,PI分别为7.0和6.5。经氨基酸比对和进化树分析表明:鲤KCTD15基因与斑马鱼Danio rerio、人Homo sapien、食蟹猴Macaca fascicularis、牛Bos taurus、小鼠Mus musculus、家鼠Rattusnorvegicus、爪蟾Xenopus laevis等的KCTD15基因具有高度同源性,均含有一个BTB(Broad-Complex,Tramtrack and Bric a brac)模块,鱼类比哺乳动物少26个氨基酸。采用半定量RT-PCR法分析了KCTD15基因在鲤组织中的表达,结果表明:KCTD15a基因只在头肾中表达且较低,在其他组织中均不表达;KCTD15b基因在卵巢中表达最高,在鳃和皮肤中次之,在脑、肝胰脏、头肾、肠等组织中表达较低。采用实时荧光定量PCR法检测KCTD15在鲤胚胎发育时期的表达,结果表明:KCTD15a和KCTD15b基因都在受精后0 h表达量最高(P<0.05),在受精后6 h和12 h均迅速下降(P<0.05);KCTD15a基因在受精后36 h有所上升,但未达到6 h的水平,在受精后72 h及破膜后3 d、10 d时表达量逐渐降低;而KCTD15b基因在受精后36 h降至最低,在受精后72 h及破膜后3 d时逐渐升高,但幅度不大,破膜后10 d时再次下降;KCTD15b基因的表达量总体高于KCTD15a基因的表达量。     

鲤KCTD15基因的克隆和表达

通过克隆得到鲤Cyprinus carpio含钾离子通道四聚化结构域15 (KCTD15)两个基因KCTD15a和KCTD15b,其开放阅读框(Open read frame,ORF)均为774 bp,编码含257个氨基酸的多肽,编码的蛋白质相对分子量均为29 000,PI分别为7.0和6.5.经氨基酸比对和进化树分析表明:鲤KCTD15基因与斑马鱼Danio rerio、人Homo sapien、食蟹猴Macaca fascicularis、牛Bos taurus、小鼠Mus musculus、家鼠Rattus norvegicus、爪蟾Xenopus laevis等的KCTD15基因具有高度同源性,均含有一个BTB(Broad-Complex,Tramtrack and Bric a brac)模块,鱼类比哺乳动物少26个氨基酸.采用半定量RT-PCR法分析了KCTD15基因在鲤组织中的表达,结果表明:KCTD15a基因只在头肾中表达且较低,在其他组织中均不表达;KCTD15b基因在卵巢中表达最高,在鳃和皮肤中次之,在脑、肝胰脏、头肾、肠等组织中表达较低.采用实时荧光定量PCR法检测KCTD15在鲤胚胎发育时期的表达,结果表明:KCTD15a和KCTD15b基因都在受精后0h表达量最高(P＜0.05),在受精后6h和12 h均迅速下降(P＜0.05);KCTD15a基因在受精后36 h有所上升,但未达到6h的水平,在受精后72 h及破膜后3d、10 d时表达量逐渐降低;而KCTD15b基因在受精后36 h降至最低,在受精后72 h及破膜后3d时逐渐升高,但幅度不大,破膜后10 d时再次下降;KCTD15b基因的表达量总体高于KCTD15a基因的表达量.