谷子RNA干扰相关酶类基因家族的鉴定与分析

Dicers酶类、Argonautes蛋白以及RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerases,RDRs)是RNA干扰(RNA interference,RNAi)机制中重要的核心蛋白,但在谷子(Setaria italica)中尚无系统报道.为了研究谷子中与RNA干扰相关酶类基因的...     

谷子AGO基因家族全基因组鉴定及特征分析

阿尔戈蛋白（Argonaute proteins,AGO proteins）作为一种高度保守的RNA诱导沉默复合物,与基因转录和转录后沉默有关。目前,植物AGO基因功能的研究主要集中在拟南芥和水稻,对谷子AGO基因功能尚无文献报道。本研究利用生物信息学方法在谷子全基因组中鉴定出15个具有保守结构域和位置顺序的家族成员,分布在7条染色体上,其编码的蛋白质长度在862～1148 aa之间。系统进化分析显示,谷子AGOs蛋白分布在3个进化分支,与拟南芥相比,家族成员数量有所扩展;组织表达特异性分析表明,谷子AGOs大部分基因在穗部表达强烈,推测其参与生殖发育基因调控;蛋白互作结果预测显示,所有谷子AGOs蛋白都与三种蛋白质相互作用,其中DNA介导的RNA聚合酶v亚单位1已被证明与转录水平基因沉默有关。表明AGO基因在谷子进化过程中结构和功能保守,可为谷子AGO基因家族成员的功能研究提供理论基础。     

鸡Wnt基因家族生物信息学分析及表达

【目的】试验旨在对鸡Wnt基因家族进行全面系统地调查分析,并进一步明确鸡感染新城疫病毒(Newcastle disease virus, NDV)后Wnt基因家族成员的表达模式。【方法】基于鸡基因组测序结果,通过查询Pfam和UniPort数据库获取鸡Wnt基因家族全基因组序列,构建系统进化树,分析Wnt蛋白理化性质、亚细胞蛋白定位、染色体分布、保守结构域等,并进一步研究鸡感染NDV后Wnt基因家族成员的表达模式。【结果】试验共鉴定到39个鸡Wnt基因家族成员。系统进化树分析发现,鸡与人和鼠的Wnt成员相似性较高,均有12个亚家族,即Wnt1、Wnt2(Wnt2a和Wnt2b)、Wnt3a、Wnt4、Wnt5(Wnt5a和Wnt5b)、Wnt6、Wnt7(Wnt7a和Wnt7b)、Wnt8(Wnt8a和Wnt8b)、Wnt9(Wnt9a和Wnt9b)、Wnt10a、Wnt11及Wnt16成员,但鸡缺少Wnt10b。鸡Wnt成员分布于11条染色体上,分别为Chr1、Chr2、Chr4、Chr6、Chr7、Chr12、Chr13、Chr21、Chr26、Chr27和Chr34,成员间出现1...     

大白猪ZnT基因家族生物信息学分析及组织表达研究

【目的】 分析大白猪溶质载体30A （ZnT）基因家族成员的生物学特性,并检测其在猪不同组织中的表达水平,为研究ZnT基因家族调控锌的代谢提供科学依据。【方法】 使用多种生物信息学软件对猪ZnT基因家族10个成员（ZnT1~ZnT10）进行序列分析,包括基序、保守结构域、跨膜结构域、进化树、蛋白相互作用分析;使用实时荧光定量PCR方法检测ZnT基因家族在6月龄大白猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、卵巢、乳腺中的表达差异。【结果】 ZnT1~ZnT10基因定位到猪的8条染色体上,分子质量在41.61~85.30 ku之间;等电点介于6.27~9.30之间,其中ZnT6等电点最高为9.30,ZnT1等电点最低为6.27。ZnT基因家族中,除ZnT3外都属于稳定蛋白,除ZnT5、ZnT9外都含有6层跨膜结构域,除ZnT6、ZnT9外所含基序顺序均一致,Cation-efflux是ZnT基因家族共有的保守结构域。ZnT6与ZnT2、ZnT3、ZnT7、ZnT9蛋白关联程度最高,ZnT1与ZnT3蛋白关联程度最高,ZnT8与其他家族成员间关系较远。ZnT基因家族序列在哺乳动物进化过程中相对保守。ZnT基因家族的10个基因在大白猪肺脏中相对表达量较高,在心脏中相对表达量较低,除ZnT5、ZnT7、ZnT9外的ZnT基因家族的其他成员在肌肉中几乎不表达。【结论】 ZnT家族属于跨膜结构蛋白,所含基序顺序基本一致,Cation-efflux是ZnT基因家族共有的保守结构域。ZnT基因家族多数成员在大白猪肺脏中表达量最高,在心脏和肌肉中相对表达量较低。     

白刺14-3-3基因家族的鉴定及表达分析

为探明白刺(Nitraria tangutorum)14-3-3基因家族的基本特征及其进化关系,本研究基于白刺转录组数据,利用生物信息学方法,对白刺14-3-3基因家族成员进行鉴定,预测其理化性质、亚细胞定位、保守结构域,分析其系统进化关系及其基因在不同浓度盐、干旱处理下的组织器官表达模式.结果表明:从白刺转录组数据中...     

黑果枸杞GRF转录因子家族鉴定与生物信息学分析

为探究黑果枸杞(Lycium ruthenicum)GRF基因家族成员在盐胁迫下的耐盐分子机制,采用生物信息学方法,对黑果枸杞转录组数据库进行分析,并对GRF家族成员的理化性质、保守结构域、进化树、基因家族表达谱进行分析。结果表明,通过转录组数据共筛选出14个GRF家族成员,这些蛋白编码氨基酸的个数为136～585 aa,等电点为5.58～9.33,分子量为14.566 97～62.986 65 kDa。保守基序表明,多数黑果枸杞GRF的N端具有QLQ和WRC保守结构域。系统进化分析发现,14个LrGRFs被分为7个亚族,位于同一亚族的GRF基序组成相似,部分黑果枸杞GRF与番茄GRF具有相对应的进化关系。表达谱表明,不同组织的LrGRFs在不同盐胁迫下均有响应,其中LrGRF6,LrGRF10和LrGRF12在根中高表达,而LrGRF2,LrGRF6和LrGRF10在叶中表现为高表达,这表明其可能在黑果枸杞中发挥着更加重要的调控作用。结果为进一步深入揭示LrGRFs在盐胁迫环境下的分子机制奠定了理论基础。     

RNA干扰的研究现状与展望

RNA干扰是一种由双链RNA所引起的序列特异性基因沉默。它是真核生物中基因转录后沉默作用的重要机制之一。这种机制在进化中呈保守趋势,介导对内外源性病理性核苷酸及侵入微生物的抵抗,并在染色质水平、转录水平、转录后水平和翻译水平层次上参与基因表达的调控。基于此机制建立的RNAi技术作为新兴的基因阻抑方法,在功能基因组学、微生物学、基因表达调控机理研究等领域得到了广泛应用。本文从RNAi的作用机制、生物学功能、特点及应用等方面介绍了其研究进展。     

RNA干扰作用的研究进展

作为一种古老的生物体自我监督机制,RNA干扰（RNAi）通过双链RNA（dsRNA）作用于同源基因的特异性序列,使其沉默。而小干扰RNA（siRNA）则类似RNAi作用中的媒介物,能够沉默体细胞中的目的基因而不会激活dsRNA依赖性蛋白酶介导的非特异性抑制作用。目前,RNAi技术已被广泛应用于新基因的筛选、基因功能鉴定、信号转导研究以及基因治疗等方面。显示出了十分广阔的应用前景。     

RNA干扰技术和家蚕杆状病毒表达系统在纤维素酶研究中的应用前景

植物通过光合作用产生的纤维素是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。纤维素酶是糖苷水解酶的一种,能有效地将农作物秸杆等富含纤维素的物质水解为葡萄糖,进而发酵产生生物乙醇,从而解决农业、再生能源以及环境污染等问题。随着生物化学、分子生物学以及基因工程等多种交叉学科的快速发展,获得适合工业化的高活力的纤维素酶指日可待。RNA干扰是利用双链RNA特异性地降解相应序列的mRNA,从而特异性地阻断相应基因的表达,是后基因组时代的一种强有力的调控目的基因表达的实验工具。家蚕杆状病毒表达系统是一种快速、高效表达外源基因的技术手段,目前该系统的发展和应用已经非常成熟。本文综述了纤维素酶的特性以及近年来国内外对纤维素酶、RNA干扰和家蚕杆状病毒表达系统的研究进展,并对该两种实验技术手段在今后纤维素酶研究中的应用前景作了预测和展望。     

猪TGF-β基因家族成员的鉴定、进化及表达分析

为了明确猪TGF-β基因家族的功能和进化关系,运用HMMER并结合BLAST对猪的TGF-β基因家族成员进行鉴定,运用多种生物信息学方法对序列进行分析,运用转录组数据分析TGF-β基因家族的组织表达规律,并对TGF-β基因家族进行功能富集分析。结果表明：猪TGF-β基因家族共有36个成员,编码蛋白质的氨基酸数量在153～719,相对分子质量在16.44～79.41 kDa,等电点在4.93～11.78,均为亲水性蛋白。二级结构以无规则卷曲为主,其次是α-螺旋。系统进化树分析表明TGF-β基因家族分为三大亚类,猪TGF-β基因家族成员与人和小鼠的TGF-β基因家族成员分别聚集,说明其进化关系较近。基因结构和结构域中同一类群的不同TGF-β基因家族成员具有较高的相似度。转录组数据显示大多数TGF-β基因家族成员在成年公猪和母猪27种不同组织和外周血单核细胞中均有表达,其中GDF1和TGFB2基因在成年猪所有组织中高表达。功能富集分析发现TGF-β基因家族参与众多的生物学过程和病理过程。研究结果为深入解析猪TGF-β基因家族的生物学功能奠定基础。     

高CO_2浓度下狗尾草与谷子光合特性比较研究

比较了开顶式生长室中不同CO_2浓度(380ppm与560ppm)下狗尾草(Setaria viridis)与谷子(Setaria italica)光合作用的长期适应性。高浓度CO_2下,拔节与抽穗期狗尾草Pn显著高于谷子,且中午前后升高显著。高浓度CO_2下狗尾草抽穗期主要叶绿素荧光参数(ΦPSII,qP和ETR)、收获期单株茎叶生物量、籽粒产量提高幅度均高于谷子。总之,高浓度CO_2对狗尾草光合能力的提高作用显著大于谷子,未来可能对谷子生产造成较大影响。     

香蕉UEV基因家族鉴定及其表达分析

泛素结合酶变体蛋白(Ubiquitin-conjugating E2 enzyme variant, UEV),又被称为类泛素结合酶蛋白家族。 UEV参与激素信号、DNA 损伤和非生物胁迫等多种生物学功能,但尚未见其调控香蕉(Musa acuminata)果实成熟的研究报道。本研究在香蕉中共鉴定到13个UEV基因,MaUEV基因编码区域介于471 bp(MaUEV6)—1637 bp(MaUEV8),编码氨基酸数量介于127 aa(MaUEV6)—495 aa(MaUEV8),分子量介于14212.34 Da—56209.83 Da,13个MaUEV基因的等电点均小于7。8个MaUEV基因为稳定蛋白,5个MaUEV基因为不稳定蛋白,13个MaUEV基因均为亲水性蛋白。13个MaUEV基因均由α-螺旋、β-转角、扩展链结构、无规则卷曲组成。亚细胞定位分析发现除MaUEV3定位在叶绿体、细胞质和细胞核外,其他基因都定位在细胞核。对MaUEV基因结构分析发现,除了MaUEV4没有内含子外,其余12个MaUEV基因均由内含子和外显子组成。对MaUEV基因家族在香蕉后熟过程中的表达分析发现,MaUEV9表达量在香蕉后熟过程中逐渐下降并在成熟时显著下调,MaUEV13在香蕉后熟过程中逐渐增加并在成熟时表达量显著上调,据此推测MaUEV9 和MaUEV13在香蕉后熟过程中起着不同的作用。本研究可为后续深入阐明UEV基因家族不同成员在香蕉后熟过程中的作用奠定基础。     

Cerebrospinal setariosis with Setaria marshalli and Setaria digitata infection in cattle

Setaria digitata and S. marshalli larvae were observed in the cerebrospinal cavity of 2 paralyzed cattle in Taiwan. The 2 affected cattle showed quadriplegia and lumbar paralysis, respectively. At necropsy, which was performed 7 days after the 7-month-old cattle became quadriplegic, three and nineteen S. marshalli larvae as well as two female adult worms were found in the cranial cavity, spinal cavity and peritoneal cavity of the cattle, respectively. Necropsy on the other 8-month-old cattle was also performed 3 days after it showed lumbar paralysis, and ten S. digitata larvae were found in the spinal cavity. In both cattle, many mononuclear inflammatory cells mixed with a few eosinophils were seen accumulated in the connective tissue around the root of the spinal nerves. Infiltration of eosinophils and mononuclear inflammatory cells into the epidura and arachnoidea of the brain were also observed. The major inflammatory cell was lymphocytes, but neutrophils and eosinophils were also present. The number of cells in the cerebrospinal fluid collected initially from the two affected cattle were 105/0.01 ml and 143/ 0.01 ml, respectively. This is the first report of cerebrospinal setariosis in cattle associated with S. marshalli.     

Identification, characterization and expression analysis of hepcidin gene in sheep

Hepcidin is part of the innate immune system, and it plays a central role in the regulation of iron homeostasis. This peptide has been previously characterized in man, non-human primates, rat, mouse, dog, swine, cattle, horse, fishes, reptiles and birds but until now not in sheep. The aim of this study was to sequence, characterize and perform hepcidin expression analysis in different tissues collected from healthy sheep. The resulting open reading frame consisted of 249 bp predicted to encode an 82 aa peptide with a putative 23 aa signal peptide, a 34 aa pro-region and the 25 aa mature hepcidin. The deduced sequence of the sheep hepcidin precursor was most homologous to Bos taurus and Bubalus bubalis. Hepcidin was predominantly expressed in liver, although high expression was present in abomasum and lower level expression occurred in other tissues. These findings extend our comparative knowledge showing the relationship of sheep hepcidin to other mammalian hepcidins and will be helpful for additional studies on iron metabolism and inflammatory processes in sheep.     

Differentiation of Setaria digitata and Setaria labiatopapillosa using molecular markers

5S rRNA intergenic regions of Setaria digitata and Setaria labiatopapillosa were PCR amplified with primers designed from the 5S rRNA gene of Brugia malayi. The ladder-like banding patterns obtained for the amplifications were distinctly different for the two species. Four amplified products were cloned into the pBS vector and completely sequenced. DNA clones from two individual samples of S. digitata, Sd4 and Sd6, showed 97% sequence homology to each other. All sequenced clones showed the presence of the spliced leader (SL) RNA gene with a 22 nucleotide spliced leader sequence. The phylogenetic tree constructed using these data and the 5S rRNA intergenic regions of several other filarial nematodes showed the Setaria species sharing a branch with Dirofilaria. RAPD-PCR analyses identified 107 bands of which 86 were polymorphic (80%). A dendrogram constructed for S. digitata and S. labiatopapillosa separated the two species into two distinct clusters. The polymorphic loci identified by the RAPD-PCR analyses can be studied further to develop species-specific probes/PCR primers for the identification of each species.     

低温层积对纳罗克非洲狗尾草种子酶活性及其萌发的影响

为探究低温层积对纳罗克非洲狗尾草(Setaria sphacelata cv.Narok)种子酶活性及其萌发的影响,将一年龄纳罗克非洲狗尾草生产的种子进行低温(4℃)层积不同时间处理,并测定在不同处理下种子的酶活性、发芽率及活力水平。结果表明:纳罗克非洲狗尾草种子在低温层积处理最佳时间为30 d,在此处理条件下,种子休眠已完全解除,此时种子的发芽率和各项活力指数分别达到75%和0.0263,是对照(低温层积处理0d)的2.08倍和2.27倍,差异达到极显著水平(P0.01);种子超氧化物歧化酶(SOD)活性,呈先下降后升高并逐渐稳定的趋势,低温层积60 d降至最低水平650.800 U/g FW·h,较对照降低了9.07倍;过氧化物酶(POD)活性随时间的推移波动变化,但变化不明显(P0.05);过氧化氢酶(CAT)活性在层积处理90 d前无显著变化(P0.05),之后逐渐下降。     

几种常见饲用酶制剂的酶活测定与分析

随着生物技术的发展,酶制剂的生产成本的日渐下降,越来越多的酶制剂被应用在饲料工业中,它们在提高饲料的营养价值,减少粪便排放,改善生态环境和抵抗疾病等方面均发挥了积极作用。但由于酶活的测定比较繁琐,酶活的定义、测定方法和测定条件不统一,可比性差,给广大用户在选购和使用时造成了诸多不便。而且在通常情况下饲用酶的作用效果往往需要经过一段时间(至少１５ｄ)后才能得到显示。许多不法分子利用这些因素,采用蒙骗手段销售低劣饲用酶,用户不经测定而直接使用就难免会上当受骗,造成经济损失。目前国内饲用酶制剂的生产厂很多,而真正高…     

RNA干扰与基因沉默

1995年康奈尔大学的Guo等在利用反义RNA技术特异性阻断秀丽新小杆线虫(C．elegans)中的par-1基因表达时，意外发现在对照组中给线虫注射正义RNA，同样也抑制了par-1基因的表达。1998年华盛顿卡耐基研究所的Fire和麻省理工学院的Mello证实了Guo等观察到的正义RNA抑制基因表达的现象，其主要原因是由于体外转录所得RNA中污染了微量双链RNA(dsRNA)，但把体外转录得到的单链RNA(ssRNA)纯化后注射到线虫体内，     

内蒙古呼伦贝尔地区优势蜱种的鉴定及其基因多态性分析

为掌握内蒙古呼伦贝尔地区硬蜱的优势蜱种类,对该地区15个调查点的蜱进行考查和采集蜱虫1 349只样本,在形态学鉴定方法初步进行分类的基础上,设计1对简并引物,从蜱虫基因组DNA样品中,采用PCR扩增得到蜱虫16SrRNA基因序列,测序后进行基因序列同源性分析。用Mega 6.06软件绘出系统进化树,与GenBank数据库中已知蜱虫16SrRNA进行聚类。结果显示:15个考察点蜱虫种类均为草原革蜱,属于呼伦贝尔地区常见优势蜱虫之一。但是,不同地区的蜱虫之间也存在基因序列的差异性。     

副猪嗜血杆菌ompP2基因的克隆鉴定及序列分析

用PCR技术对华南地区分离的17株不同血清型副猪嗜血杆菌菌株ompP2基因进行克隆鉴定,并以CLUSTALS1和PHYLIP-3.68软件将ompP2基因序列进行比对和遗传进化分析.17株副猪嗜血杆菌茵株中均能扩出ompP2基因,克隆测序结果发现ompP2基因大小有所不同,与参考序列ABKM01000007的同源性在92％～99％之间.序列比较结果显示,ompP2基因与GenBank公布的副猪嗜血杆茵全基因组测序中的ompP2基因序列具有较高的同源性,不同菌株ompP2基因序列大小存在差异,为进一步验证ompP2蛋白的功能及相关研究奠定了基础.