桉树葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)的全基因组分析与进化研究

[目的]对桉树基因组中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）进行全基因组分析与进化研究。[方法]利用巨桉（Eucalyptus grandsis）全基因组数据,采用BLAST等生物信息学软件分析桉树G6PDH的基因特性、蛋白序列、系统进化树以及启动子特征。[结果]桉树基因组内存在6个G6PDH基因,其编码蛋白中,1个为胞质型G6PDH,5个为质体型G6PDH,而且桉树G6PDH均含有保守基序motif 1、motif 2、motif 3、motif 7、motif 9和motif 11。此外,桉树G6PDH启动子序列中均存在TATA框、增强子与涉及光应答、激素应答、胁迫应答等调控元件。[结论]可为下一步研究桉树G6PDH家族基因的分子功能提供参考。     

人红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶分离纯化方法的改进

葡萄糖－６－磷酸脱氢酶（Ｇ－６－ＰＤ）是磷酸戊糖途径的限速酶。传统的以ＮＡＤＰ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ４Ｂ作为亲和吸附剂的纯化方法由于较昂贵的ＮＡＤＰ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ４Ｂ用量多,且耗时长,为此,作者对此传统方法进行了改进。报道如下：１材料与方法１．１...     

甜杨葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因的电子克隆及其功能预测

［目的］对甜杨葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）进行克隆及功能预测。［方法］采用电子克隆和RT-PCR相结合的方法首次从甜杨中分离了G6PDH基因,通过Blast和其他生物信息学软件进行功能预测。［结果］甜杨G6PDH基因的cDNA长1697bp,可编码510个氨基酸,cDNA序列及其推导的氨基酸序列均与其他植物G6PDH存在着较高的同源性,说明所获得的cDNA是甜杨G6PDH基因（PsG6PDH,AY445917）。同时,运用PCR扩增技术获得了甜杨G6PDH基因组序列,测序结果表明,基因组DNA长度为5 040bp,含有15个外显子和14个内含子。Southern杂交结果表明,G6PDH基因在甜杨的基因组中可能是单拷贝或者低拷贝。通过网络服务器平台进行PsG6DH的功能预测,结果显示,PsG6PDH为G6PDH的成员之一,含有NADP结合区和G6P结合区2个保守功能域,具有多个磷酸化位点和跨膜区域,但不含有信号肽,表明PsG6DH可能作为膜受体而起作用。另外,G6PDH的电子表达谱分析结果发现,G6PDH在多种组织和不同发育过程均表达,并涉及各种逆境胁迫应答反应,这也说明了G6PDH在植物生长反育中的重要地位。［结论］可为下一步研究PsG6PDH基因的分子功能提供参考。     

黄瓜6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因cDNA片段的克隆及表达分析

以黄瓜品种露丰为材料,根据已报道的6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因(6PGDH)的保守氨基酸序列设计简并引物,利用RT-PCR技术获得黄瓜6PGDH的cDNA同源片段,命名为CSPG(登录号为EU815934)。该片段长度为1 207 bp,包含一个936 bp的开放阅读框(编码311个氨基酸)和271 bp的Poly A 3′非翻译区末端,无内含子;该基因编码的氨基酸序列与拟南芥、大豆、水稻、玉米、菠菜的6PGDH基因有75%以上的同源性。运用半定量RT-PCR技术对6PGDH基因的转录水平进行分析,结果表明:该基因在叶、根、茎中均有表达,高温胁迫下的表达量高于常温对照,说明6PGDH基因与热胁迫相关。     

米曲霉6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因(gnd)的克隆及生物信息学分析

采用PCR技术从米曲霉CICC2012菌株基因组中克隆6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因(gnd),并利用生物信息学手段对其氨基酸序列、进化树、理化性质、蛋白质结构等进行分析.序列测定和分析结果表明.gnd基因序列长为1 723 bp.包含1个1 551 bp的开放阅读框,编码516个氨基酸;gnd基因编码的6PGDH氨基酸序列与黄曲霉6PGDH基因的同源性为99％,存在的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点分别有11,2和6个;6PGDH蛋白分子量为57.3 kD,等电点为5.63; gnid基因编码蛋白二级结构α-螺旋区域占44.57％,β-折叠区域占12.79％.无规则卷曲区域占42.64％;氨基酸残基11～195位点为NADP+结合区域.     

正响应盐胁迫的甘蔗6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因的克隆

从甘蔗中克隆获得1个6PGDH基因的cDNA序列,记为Sc6PGDH(登录号:KF921299).该基因序列含有1个1467 bp的完整开放阅读框,推导编码488个氨基酸残基.生物信息学分析可知,Sc6PGDH基因编码的蛋白分子质量为53.6561 ku,为酸性稳定的亲水蛋白,含有信号肽,可能定位于内质网膜上,具有该类蛋白典型的保守结构域6PGD,且与分离自谷子、玉米和水稻的6-磷酸葡萄糖脱氢酶的氨基酸序列同源性分别高达96.11%、95.70%和93.24%,表明该基因在进化过程中比较保守.原核生物生长试验结果显示,甘蔗Sc6PGDH基因的表达蛋白可以显著增强大肠杆菌Rosetta菌株的耐盐性,推测该基因可能参与了生物体对盐胁迫的应答过程.     

红麻6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PDGH)基因克隆及RNAi载体构建

[目的]克隆红麻不育系和保持系6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PDGH)基因,并构建其RNAi载体,为进一步研究其在红麻花药发育中的功能奠定基础.[方法]根据红麻花药转录组高通量测序数据结果和生物信息学方法获得6PDGH基因全长cDNA拼接序列,分别以红麻不育系(P3A)和保持系(P3B)的花药反转录cDNA及总DNA为模板克隆红麻6PGDH基因全长.依据RNAi载体设计原则,选取红麻6PGDH基因cDNA序列中段389bp的特异片段做为RNA干扰片段,构建红麻6PGDH因的RNAi载体.[结果]克隆获得的红麻不育系(P3A)和保持系(P3B)花药6PGDH基因全长均为1751 bp,均包含1458bp的开放阅读框,编码485个氨基酸残基,无内含子;其碱基序列在不育系和保持系中仅存在两个碱基差异.该基因氨基酸序列(GenBank登录号KF964027)与拟南芥、玉米、大豆、苜蓿、三角叶杨、蓖麻的6PDGH同源性分别为75.07%、84.57%、86.50%、87.24%、91.19%和92.01%.成功构建了红麻6PGDH基因的RNAi载体,获得了干扰表达载体pART27-pKANNIBAL-R1+2.[结论]成功克隆获得红麻6PGDH基因全长序列,构建的干扰表达载体可用于红麻6PGDH基因的功能研究.     

正响应盐胁迫的甘蔗 6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因的克隆

从甘蔗中克隆获得1个6PGDH基因的eDNA序列,记为Se6PGDH（登录号：KD21299）．该基因序列含有1个1467bp的完整开放阅读框,推导编码488个氨基酸残基．生物信息学分析可知,Sc6PGDH基因编码的蛋白分子质量为53．6561ku,为酸性稳定的亲水蛋白,含有信号肽,可能定位于内质网膜上,具有该类蛋白典型的保守结构域6PGD,且与分离自谷子、玉米和水稻的6-磷酸葡萄糖脱氢酶的氨基酸序列同源性分别高达96．11％、95．70％和93．24％,表明该基因在进化过程中比较保守．原核生物生长试验结果显示,甘蔗S-6PGDH基因的表达蛋白可以显著增强大肠杆菌Rosetta菌株的耐盐性,推测该基因可能参与了生物体对盐胁迫的应答过程．     

巨细胞病毒DNA和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶对新生儿高胆红素血症的诊断意义

目的 分析巨细胞病毒(CMV)-DNA和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)水平对新生儿高胆红素血症的诊断意义.方法 选取该院高胆红素血症新生儿作为观察组(n=196),另选取同期新生儿作为对照组(n=100),分别采用FQ-PCR技术与生化法检测两组母乳、新生儿尿液CMV-DNA和血清G6PD水平.绘制ROC曲线,比较...     

甜瓜属野生种Cucumis hystrix Chakr.胞质葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因的克隆与启动子结构分析

根据植物葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH,EC1.1.1.49)氨基酸保守区域,设计简并引物,采用RT-PCR技术克隆得到甜瓜属野生种Cucumis hystrix Chakr.(2n=24)G6PDH基因cDNA片段;随后基于该序列设计特异引物,PCR方法筛选野生种BAC文库,获得2个BAC阳性单克隆。测序后获得了G6PDH基因全序列及其上游启动子序列,GenBank登录号:JQ771576。序列分析显示:G6PDH基因全长约6.5 kb,由15个外显子和14个内含子组成;内含子序列均符合5’-gt-ag-3’结构。外显子拼接后获得了G6PDH基因的开放阅读框(ORF)序列,序列全长1 551 bp,编码516个氨基酸,与黄瓜基因组网站公布的G6PDH基因核苷酸序列和氨基酸序列同源性分别为98.71%和99.03%。野生种G6PDH氨基酸序列N端缺少转运肽序列,确定为野生种胞质G6PDH。氨基酸序列与烟草、马铃薯、荷兰芹、猕猴桃、拟南芥、大豆、小麦、玉米、葡萄、杨树等植物胞质G6PDH同源性高达77%以上。系统发育树分析发现,甜瓜属胞质G6PDH与茄科植物最先聚类,植物胞质G6PDH在分子进化水平上与物种进化相符。启动子结构分析表明:序列含有启动子基本元件TATA-box、CAAT-box,还含有丰富的光响应元件,与环境胁迫响应相关的不同顺式作用元件,促进高水平转录的5UTR Py-rich stretch元件和提高表达的CAT-box元件等。     

大豆幼苗中葡萄糖－6－磷酸脱氢酶对干旱胁迫的生理响应

以2种抗旱性不同的大豆品种（ZD11、YD24）为试验材料,用聚乙二醇（PEG）模拟干旱胁迫条件,探讨不同干旱胁迫条件下葡萄糖－6－磷酸脱氢酶（G6 PDH）活性的动态变化及其在抗旱性中的可能作用。结果显示,干旱胁迫增强了2种大豆品种中G6PDH的活性,而且抗旱品种YD24比对照品种ZD11提高的幅度大,提示了G6PDH可能参与了大豆的抗旱性响应;进一步研究结果显示,G6 PDH抑制剂处理进一步提高了干旱胁迫下大豆根中相对电导率、丙二醛含量;另外,G6 PDH 抑制剂处理进一步抑制了主根的生长以及侧根的数量。这些结果表明,干旱胁迫下G6 PDH在增强大豆的抗旱性中可能起着重要的作用。     

高粱生长素反应因子(ARF)基因的全基因组分析与进化研究

生长素在植物发育中的各个阶段都起着重要作用,而生长素反应因子(auxin response factors,ARF)特异性的调节生长素反应基因的表达,是植物细胞中重要的一类转录因子家族.在拟南芥、玉米、水稻等模式作物中先后克隆了一些ARF基因,但是高粱作为一种重要的经济作物,这方面的研究未见报道.随着高粱全基因组序列的公布,利用基因组序列分析ARF基因的数目、结构、进化具有重要的意义.利用公布的高粱全基因组数据,利用DNATOOLS、BLAST、MEGA4.0以及Genomepixelizer等生物信息学软件对高粱(Sorghum bicolor)生长素反应因子ARF基因的数量、物理位置、系统进化树、氨基酸序列及保守基序(motif)的保守性等进行分析. 结果表明, 在高粱全基因组中共有26个ARF基因,26个ARF基因根据其进化关系分为A、B、C 3类; 通过对全基因组内ARF基因进行物理位置和基因家族分析,发现高粱基因组中ARF基因存在明显的基因复制现象, 基因的复制对高粱基因组中ARF基因数量扩张起到了重要的作用.     

松墨天牛葡萄糖-6-磷酸异构酶基因克隆及序列分析

[目的]克隆松墨天牛(Monochamus alteratus)葡萄糖-6-磷酸异构酶(GPI)基因cDNA序列,探究其分子特征,为深入研究松墨天牛GPI的分子功能打下基础.[方法]采用RACE技术克隆松墨天牛GP基因cDNA序列,并对该序列及其编码氨基酸序列进行生物信息学分析.[结果]克隆并鉴定松墨天牛GPI基因,命名为MaGPI(GenBank登录号:KU323592),该基因序列长1038bp,共编码279个氨基酸.同源比对分析发现,松墨天牛与赤拟谷盗(Tribolium castaneum)的同源性最高,达90%,而与其他昆虫的同源性在76%以上.系统发育进化树分析结果表明,松墨天牛与赤拟谷盗在同一分支,与家蚕(Bombyx mori)相隔最远.MaGPI为亲水蛋白,含有5个功能位点:活性位点、变构位点、活性部位盖子和两个多肽结合位点.[结论]明确了MaGPI的核苷酸序列及编码蛋白特征,为进一步研究MaGPI的分子功能提供依据.     

微生物磷酸葡萄糖变位酶的研究进展

从磷酸葡萄糖变位酶对碳代谢和细菌细胞形态的影响、细菌致病性、在细菌高效产氢中的作用、细菌脂多糖生物合成中的作用和维持酵母细胞内Ca2+平衡的作用等方面,介绍了微生物磷酸葡萄糖变位酶的研究进展。     

硼对不同硼效率甘蓝型油菜叶片6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性和可溶性糖含量的影响*

 通过营养液培养试验,研究了硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种叶片6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G-6-PDHase）活性和可溶性糖含量的影响。结果表明,在正常硼营养条件下,随着生育期的推进,叶片酶活性先升高,在花期达到顶点,而后下降,可溶性糖也有类似的变化。在升高和下降的快慢上,高效品种要大于低效品种。低硼胁迫使两油菜品种叶片可溶性糖含量和酶活性均有不同程度的升高。对于可溶性糖,低效品种在低硼处理下的叶片累积量明显高于其他处理,高效品种低硼处理次之,高效品种硼正常处理最低;酶活性上,在苗期和蕾薹期,低效品种升高的幅度大于高效品种,而在花期及其以后时间内,则高效品种升高的幅度要大于低效品种。     

苎麻镉响应基因BnG6 PDH1的克隆和表达分析

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)是磷酸戊糖代谢途径的关键限速酶,为探讨G6PDH基因在苎麻耐镉机制中的作用,本研究在苎麻镉胁迫转录组的基础上,采用RACE方法从苎麻(Boehmeria nivea L.)品种中苎一号中克隆到BnG6PDH1基因(GenBank登录号为MG941010)的全长cDNA序列,该基因开放读码框为1 554 bp,编码517个氨基酸,蛋白质分子量为59 250,等电点为5.92。BnG6PDH1编码的氨基酸与川桑(XP_010111634.1)、枣(XP_015878928.1)、甜樱桃(XP_021825040.1)、苹果(XP_008362117.1)和梅(XP_008231184.1)的胞质型G6PDH蛋白的相似性较高,相似度分别为92%、91%、89%、88%和88%。组织表达特异性分析结果表明,BnG6PDH1在苎麻叶中的表达量最高,其次为茎,根部的表达量最低。镉胁迫诱导表达分析结果表明,BnG6PDH1的显著表达受镉的诱导,表达量随着镉质量浓度的增加而增加。以上结果表明,BnMYB1是一个镉应答基因,可能在植物对镉胁迫的适应中发挥重要作用。     

苹果6-磷酸山梨醇脱氢酶基因启动子的转化及其转录活性

【目的】研究6-磷酸山梨醇脱氢酶基因启动子(S6PDHp)的组织表达特点。【方法】利用Gateway技术构建了S6PDHp与GUS基因的融合表达载体,然后通过农杆菌介导法转化番茄"中蔬5号",对转基因植株进行PCR检测,对鉴定为阳性的植株进行GUS组织化学染色,验证S6PDHp的组织表达特性。【结果】将S6PDHp-GUS融合表达载体转化番茄,经PCR检测显示,成功获得了转S6PDHp基因的阳性番茄植株。对阳性植株各组织器官的GUS化学染色和活性检测结果显示,除叶片外许多器官都有很强的GUS活性,且在转基因番茄成熟期植株的茎部活性最高,根部活性最低;叶片从新叶到老叶的各个时期,GUS活性持续降低。【结论】S6PDHp表达在植物衰老过程中降低;且在转基因番茄茎部的GUS活性最强,说明该启动子具有组织表达特异性。     

活性铝对小麦葡萄糖含量及相关酶活性影响的研究

采用室内培养方法,研究了活性铝对小麦体内葡萄糖含量及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性的影响。结果表明,本实验条件下,随活性铝浓度的升高小麦根中葡萄糖含量显著下降;叶中葡萄糖含量随活性铝浓度的升高显著地上升;茎中葡萄糖含量呈现两种相反的变化趋势:活性铝浓度较高时,茎中葡萄糖含量上升;活性铝浓度较低时,茎中葡萄糖含量降低。实验中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性在两个条件下(67.72μmol·L-1犤Ala犦,5.41μmol·L-1犤Alb犦或1.37μmol·L-1犤Ala犦,0.56μmol·L-1犤Alb犦)升高。证明微量活性铝对小麦碳代谢产生了影响。     

穿心莲海藻糖-6-磷酸合酶1（ApTPS1）生物信息学与表达分析

以穿心莲（Andrographis paniculata）为材料,基于全长转录组数据,筛选和克隆穿心莲海藻糖-6-磷酸合酶1基因（命名为 ApTPS1）。生物信息学分析显示, ApTPS1基因的开放阅读框长度为2 787 bp,编码928个氨基酸,分子质量为105 178.82 u,理论等电点为6.67,为亲水蛋白,无信号肽。多重序列比对显示, ApTPS1较为保守,系统进化树分析表明该蛋白与凤梨亲缘关系最近,与拟南芥和烟草亲缘关系相对较远。利用实时荧光定量PCR分析穿心莲不同生态型、不同器官以及不同光周期条件下 ApTPS1基因的表达特性,结果表明,早花生态型穿心莲的 ApTPS1表达水平高于晚花生态型,且这种关系不受光周期的影响; ApTPS1在穿心莲的不同器官中的表达水平依次为花＞果实＞花蕾≈新叶≈老叶。以上结果说明, ApTPS1可能与穿心莲开花时间及生殖器官发育有密切关系。 ApTPS1基因的克隆及差异表达分析为穿心莲开花期调控及优良品种的选育提供了理论基础。