不同物种Mitf基因编码区生物信息学分析

[目的]对不同物种Mitf基因编码区（CDS）进行生物信息学分析。[方法]采用生物信息学方法分析了小家鼠、褐家鼠、人、黑猩猩、狨、毛猩猩、猕猴、家马、大熊猫、野猪、原鸡和非洲爪蟾Mitf基因编码区的遗传多样性,并对Mitf氨基酸序列、组成成分、导肽、信号肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级结构和结构域进行预测和推断。[结果]在12个物种的37条Mitf基因CDS序列中,共检测到466个多态位点,生成16种单倍型,Mitf基因序列编码区在种内及种间存在丰富的遗传多样性;Mitf蛋白理论等电点均低于7,呈酸性,N端无信号肽,无跨膜结构域,肽链表现为亲水性;蛋白质二级结构的主要元件为α-螺旋和无规则卷曲,有2个保守结构域。[结论]该研究为探明Mitf基因在不同种间和种内的遗传分化,进而为相关黑色素基因的遗传学和进化分析奠定了基础。     

不同物种FABP3基因编码区及蛋白生物信息学分析

利用生物信息学和比较基因组学方法对猪、小家鼠、褐家鼠、人、黑猩猩、牛、羊、原鸡、热带爪蟾、非洲爪蟾、斑马鱼、粗尾婴猴、东非狒狒、家猫、狗、野马、普通狨等21个物种的FABP3基因编码区及蛋白质进行分析,探究该基因在种内及种间的遗传分化关系,并全面了解不同物种FABP3蛋白的理化性质、结构、功能位点等。结果表明:21个物种47条编码区共检测到210个多态位点、28种单倍型,不同物种间的核苷酸歧义度、净遗传距离和遗传分化指数的变化范围很大,FABP3基因编码区在种内及种间均存在遗传变异。FABP3蛋白为酸性蛋白,具疏水性,较稳定,是一种定位于细胞质或细胞器(除内质网和线粒体)基质中的非分泌蛋白,其二级结构主要为β-折叠、α-螺旋和自由卷曲。野猪FABP3蛋白的主要结构为10条反平行β-折叠,且有一个重复的+1拓扑结构包绕着一个配基结合位点,属于Calycin结构超家族。其功能保守区为第7~24位氨基酸,推测其主要功能为结合脂肪酸等疏水性分子或有机阴离子。     

猪HIF-1α基因启动子区及编码区的生物信息学分析

利用生物信息学方法,对NCBI中公布的猪缺氧诱导因子HIF-1α基因的5′端上游2 000 bp长度的候选启动子区进行了核心启动子及转录结合位点的预测;同时对其所编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、跨膜结构域、信号肽、高级结构及进化关系进行了分析。结果显示：猪HIF-1α基因5′端上游存在潜在启动子区,存在CpG岛,存在多个转录因子结合位点,编码的蛋白为亲水性蛋白;蛋白质等电点为5.11,共由824个氨基酸组成,含量最高的为亮氨酸。HIF-1α蛋白主要定位于细胞核内,不存在跨膜结构域,为非跨膜蛋白,不存在信号肽,二级结构主要为α-螺旋及无规卷曲。此外通过对猪HIF-1α基因序列的同源性比较发现,与猪HIF-1α基因同源性最近的是绵羊,同源性最远的是原鸡。此研究为猪HIF-1α基因结构和功能的探索提供了一定的理论依据。     

梅花鹿鹿茸组织PDGFA基因cDNA克隆及序列分析

为了探讨PDGFA基因的结构和功能,采用RT-PCR方法获得梅花鹿PDGFA基因,并运用生物信息学软件对其序列进行了分析。结果表明:梅花鹿PDGFA基因开放阅读框大小为591 bp,共编码196个氨基酸,蛋白的分子质量约为22 ku,理论等电点(pI)为8.53,是亲水性蛋白,具有信号肽。二级结构分析显示,含有47.45%无规则卷曲、39.29%α-螺旋、13.27%扩展链。进化分析显示,PDGFA蛋白与白尾鹿(Odocoileus virginianus texanus)、家牛(Bos taurus)、山羊(Capra hircus)、野猪(Sus scrofa)、白犀牛(Ceratotherium simum)、小鼠(Mus musculus)、密西西比鳄(Alligator mississippiensis)、原鸡(Gallus gallus)、绒啄木鸟(Picoides pubescens)的蛋白质序列相似度分别为98%、97%、96%、94%、93%、89%、81%、79%、78%。     

合作猪IFN-β基因编码区克隆及生物信息学分析

克隆合作猪干扰素β(Interferon-beta, IFN-β)基因的编码区序列(Coding region sequence, CDS),预测分析其结构与功能。以NCBI/GenBank中猪IFN-β(登录号:NM_001003923.1)的序列设计特异性引物,通过TA克隆技术得到合作猪 IFN-β基因完整CDS区,用生物信息学方法对其进行分析。结果表明,合作猪 IFN-β基因CDS区全长561 bp,编码186个氨基酸,与参考序列相比,其编码区的第177位点处的C突变为T,为同义突变。分子质量约为21.95 ku,理论等电点(PI)为4.93,不稳定系数为62.91,平均疏水性为-0.172;二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,三级结构与二级结构预测基本一致。合作猪与巴马猪、梅山猪和疣猪 IFN-β核酸序列的相似性为99.47%、99.82%和98.75%。进化树结果表明,合作猪与梅山猪亲缘关系最近。合作猪IFN-β属于干扰素ab超家族,是不稳定的酸性亲水性蛋白,含有信号肽和跨膜区。     

大鳍鳠GHR基因CDS区克隆及生物信息学分析

该研究利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆到大鳍鳠的GHR基因,获得了其完整的CDS区序列;通过同源序列比对构建了大鳍鳠的系统进化树,并采用生物信息学的方法分析了大鳍鳠GHR蛋白的特性。结果表明：大鳍鳠GHR基因CDS区长度为1 731 bp,编码576个氨基酸;大鳍鳠与黄颡鱼、斑点叉尾鮰的亲缘关系较近,它们之间GHR基因的同源性分别为90.3%、88.7%,但是与哺乳动物的亲缘关系较远;大鳍鳠GHR蛋白分子式为C₂₉₀₀H₄₄₈₃N₇₆₅O₈₈₈S₂₈,属于跨膜蛋白,其二级结构由α-螺旋(20.66%)、延伸链(24.13%)和无规则卷曲(55.21%)组成,三级结构预测结果与二级结构一致;该蛋白能与GH1、GH2、CISH、JAK2和STAT5A等分子形成互作网络。     

宁夏六盘山区黄牛杂交改良群体GHR基因多态性分析

[目的]对宁夏六盘山区黄牛杂交改良群体生长激素受体（GHR）基因的多态性进行分析,为宁夏黄牛杂交改良选育提供理论参考。[方法]采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性方法（PCR-RFLP）对该群体70个个体的GHR基因多态性进行检测。[结果]扩增出了338 bp的目的片段,PCR产物被限制性内切酶AluI消化后表现出多态性,其中AA基因型频率为75.71%;BB基因型频率为24.29%。[结论]共检测到AA和BB 2种基因型,六盘山区黄牛杂交改良群体GHR基因具有多态性。     

梅花鹿LHβ基因的克隆及序列分析

【目的】克隆梅花鹿LHβ基因CDS区并进行序列分析。【方法】采用PCR克隆测序的方法获得梅花鹿LHβ基因CDS区全序列,采用ProtParam tool等分子生物学工具对梅花鹿LHβ蛋白的分子量、等电点、二级结构、蛋白功能等进行预测,并采用MEGA 6.0软件构建进化树以确定其系统发育地位。【结果】梅花鹿LHβ基因CDS区全长462bp(GenBank序列号为KT199365),包含了ATG起始密码子和TAA终止密码子,共编码141个氨基酸,蛋白质分子量为15.17kDa,等电点为8.00。梅花鹿LHβ蛋白均位于膜外,无跨膜结构,平均疏水性(GRAVY)为0.391,蛋白功能预测显示,该蛋白最有可能为激素,这与本研究的目的基因相符。进化树分析结果表明,梅花鹿LHβ基因与山羊、绵羊和牛等反刍动物较近,其中与绵羊最近。【结论】梅花鹿LHβ基因CDS区序列与绵羊LHβ基因最近。     

不同物种ATGL基因部分序列的生物信息学分析

[目的]深入了解ATGL基因的遗传多样性以及不同物种ATGL基因间的分子系统进化关系。[方法]应用比较基因组学和生物信息学方法分析了8个物种ATGL基因的遗传多样性和分子系统进化。[结果]32条基因序列共检测到77个多态位点,发现12种单倍型。各物种间核苷酸歧异度和净遗传距离分别在0.005 48~0.197 37和0.004 39~0.197 37。分子系统进化树结果显示,人、猕猴、黑猩猩之间以及挪威鼠和家鼠之间的亲缘关系较近,而狗、牛与家鼠间的亲缘关系较远。人、家鼠和猪的非同义替换位点数明显高于同义替换位点数。各同源ATGL基因的有效密码子数和密码子偏爱指数分别在27.618~38.016和0.643~0.807。[结论]该结果为进一步研究AT-GL基因的生物学功能和确定动物脂肪沉积及肉质性状的候选分子标记提供了基础资料。     

牦牛DAZL基因编码区的克隆和序列特征与进化分析

根据黄牛DAZL基因序列设计引物,通过PCR扩增和克隆测序获得牦牛睾丸组织DAZL基因编码区序列,利用生物信息学软件分析牦牛DAZL基因编码区序列结构以及与其他物种的系统发育关系.结果表明:牦牛DAZL基因cDNA序列长度为1782 bp,编码区全长885 bp,编码295个氨基酸,与黄牛的氨基酸序列同源性为98.31%;牦牛DAZL蛋白含有DAZ基因家族所具有的典型的RNA结合域和DAZ重复基序.系统发育分析显示:牦牛与黄牛首先聚为一类,然后与哺乳纲的其他物种相聚,而与鱼纲、爬行纲动物的亲缘关系最远.     

牛生长激素受体基因遗传变异研究

以南阳牛、南阳牛、中国西门塔尔牛为试验动物,利用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术研究了GHR基因上第8外显子、第9外显子、5’端、第3外显子的遗传变异。结果表明在GHR基因第8外显子、5’端既没发现PCR-SSCP多态,又没发现HaeⅢ、HindⅢ、PstⅠ、SpeⅠ、MspⅠ、RsaI酶切多态;在GHR基因第9外显子、第3外显子也没检测到PCR-SSCP多态。     

绵羊RPS20基因的生物信息学分析

核糖体蛋白20基因(ribosomal proteinS20,RPS20)是一类参与蛋白质生物合成及对细胞增殖、分裂、分化、凋亡具有调控作用的基因,广泛存在于多种动物体内。为探究RPS20基因在绵羊体内的功能,运用生物信息学数据库及其软件分析了该基因及其编码的产物。结果发现,绵羊RPS20基因总共编码了119个氨基酸残基,所编码的蛋白质分子式为C587H995N173O171S5,分子质量为13.372 71 KDa,等电点pI为9.95。通过基本理化性质的分析可知,绵羊RPS20蛋白是稳定性强、具亲水性的非分泌蛋白,不含信号肽序列且无跨膜结构。亚细胞定位结果表明,其编码产物主要存在于细胞质中(65.2%)。绵羊与牛、马、黑猩猩、野生双峰驼等哺乳动物的RPS20蛋白相似度均为100%。该蛋白的二级结构和三级结构主要以无规卷曲、α螺旋和β折叠组成。     

"大通牦牛"Lfcin基因克隆及生物信息学分析

[目的]克隆“大通牦牛”Lfcin基因,为将该基因应用于饲料工业和养殖业提供依据。[方法]利用PCR技术从“大通牦牛”基因组DNA中获得乳铁蛋白素（Lactoferricin,Lfcin）基因序列;将Lfcin基因连接于pGEM-T easy载体,送至生物公司测序;将“大通牦牛”与奶牛的Lfcin基因序列进行比对;同时,对牦牛、奶牛、人、小鼠等物种的Lfcin蛋白进行序列分析和进化树分析。[结果]克隆获得了含“大通牦牛”LF（Lactoferrin）第二外显子的DNA序列,共778bp,其中Lfcin基因编码区长75bp,编码25个氨基酸;序列分析显示,克隆获得的牦牛DNA序列与奶牛该序列存在11个碱基的变异;牦牛和奶牛的Lfcin蛋白质序列完全相同,各物种Lfcin蛋白具有较高的同源性;进化树分析表明Lfcin进化树符合物种进化规律。[结论]该研究为Lfcin基因在原核或真核细胞中的表达研究以及进一步研究Lfcin蛋白的生活活性奠定了基础。     

兴义矮脚鸡生长激素受体基因内含子2的多态性

为合理利用兴义矮脚鸡的遗传资源,利用PCR-RFLP技术对兴义矮脚鸡生长激素受体(GHR)基因内含子2的多态性进行了研究。结果表明,兴义矮脚鸡GHR基因内含子2 Hind-Ⅲ位点表现出多态性,具有B、C 2个等位基因。公鸡中检测到BB、CC和BC 3种基因型,在母鸡群中仅检测到BB、CC 2种基因型,未检测到杂合型BC。     

Bioinformatic Analysis of an Aquaporin Gene from Upland Cotton

[目的]对陆地棉水通道蛋白基因GhNIP5.1进行生物信息学分析,为深入研究陆地棉水通道蛋白的功能提供研究基础。[方法]利用电子克隆的方法,获得棉花 GhNIP5.1基因的开放阅读框序列,并对该序列进行了生物信息学分析;利用已公布的棉花基因组测序结果,搜索获得 GhNIP5.1基因的编码区序列。[结果]序列分析表明,所获得 cDNA序列具有完整的897 bp的开放阅读框,编码298个氨基酸残基;该氨基酸序列具有 MIP超家族典型的 NPA保守序列;它同葡萄和拟南芥的NIP5.1氨基酸序列的一致性最高,分别为89.3%和83.2%,在拟南芥 NIP家族9个成员中,GhNIP5.1蛋白的氨基酸序列同 AtNIP5.1同源性最高;该蛋白的三维结构也同拟南芥AtNIP5.1的非常相似;GhNIP5.1基因的编码区全长2067 bp,包含4个外显子和3个内含子,所有内含子的左右边界均为 GT-AG结构。[结论] GhNIP5.1基因可能具有同拟南芥AtNIP5.1类似的生理功能。     

水稻中富含亮氨酸的重复序列和核苷酸结合位点(LRR-NBS)基因家族的生物信息学分析

 采用HMM(HiddenMarkovModel) ,对源于日本晴的粳稻 (国际水稻测序计划 ,IRGSP)基因组和 9311的籼稻基因组 (北京华大 ,BGI)的蛋白质数据库进行了搜索 ,分别获得了 32 5和 344个富含亮氨酸的重复序列和核苷酸结合位点 (leucinerichrepeat-nucleotidebindingsite ,LRR -NBS)类的抗病基因的蛋白序列 ,并得到了与这些蛋白相应的cDNA序列。对粳稻蛋白功能结构域的分析表明 ,多个蛋白具有与植物防卫反应相关的结构域 ,还发现多个蛋     

延边黄牛GHR基因第8外显子一个新多态位点的发现

［目的］寻找可用于标记辅助选择的分子标记,为延边黄牛分子生物学选种提供依据。［方法］以46头纯种延边黄牛血样为试材,利用PCR-SSCP技术对GHR基因的第8外显子进行检测并测序,检测了延边黄牛群体内GHR的遗传变异。［结果］对扩增产物进行的SSCP检测发现,有3种基因型,分别为AA、BB、AB,其中AA、BB为纯合子,AB为杂合子。以AA和BB个体为样本的测序分析发现,有一个新多态性位点。GHR基因多态位点遗传分析表明,AA型个体较多,AB型和BB型个体较少。GHR基因的AA基因型效应在部分生长性状上优于其他基因型,差异达到显著水平。［结论］研究提示,GHR基因有可能作为延边黄牛生长性状的候选基因;在育种时应结合多个基因位点才能达到有效选育目的。     

东北梅花鹿染色体R分带的研究

[目的]研究东北梅花鹿染色体R带核型,为梅花鹿的遗传变异、基因定位等提供参考。[方法]采用外周血细胞培养,过量胸腺嘧啶脱氧核苷阻断法使细胞分裂同步化,用RBG显带方法来研究东北梅花鹿中期染色体R带核型。[结果]梅花鹿单倍体染色体显带数目达400条。No1、No2、No3、No4、X染色体和Y染色体的R带和高分辨G带几乎完全是相反的;除了No21、No24、No28末端浅染外,其他的末端均为阳性深染带。[结论]RBG显带方法能使东北梅花鹿中期染色体显示出典型的R带带型。     

大麻CBDA1基因的生物信息学分析

[目的]研究大麻二酚酸合成酶基因(CBDA1)编码的蛋白质序列所包含的生物学信息。[方法]利用生物信息学在线工具及软件分析大麻二酚酸合成酶(CBDAS)的理化性质、亲/疏水性、跨膜结构、信号肽、motif结构域及空间结构等。[结果]CBDAS由544个氨基酸组成,分子量为62 168.42,理论等电点为8.81,是一种稳定的亲水性分泌蛋白,N末端包含1个由28个氨基酸残基组成的信号肽,该蛋白的亚细胞定位在胞外。CBDAS属于氧化还原酶家族,FDA是该酶活性的必需辅因子,CBDAS蛋白中只含有1个低复杂度区域,含有23个磷酸化位点和6个N-糖基化位点,其二级结构主要由α-螺旋、β-转角和无规卷曲组成,三级结构与四氢大麻酚酸合成酶(THCAS)同源性最高。[结论]该研究结果可为今后深入研究CBDAS蛋白的结构特征和功能提供理论参考。