家蚕丝蛋白基因的表达调控

至少有三种基因特定地在家蚕后丝腺(PSG)中表达,而在中丝腺(MSG)中至少有五种基因特异表达。在这些基因的表达过程中,有很多顺式和反式作用因子参与了对基因转录和翻译的调节,使基因表达体现出精确的时间和空间性。     

家蚕丝心蛋白轻链基因的克隆及品种间的比较

从蚕品种浙蕾×春晓的蛹中提取基因组DNA ,用PCR的方法克隆出家蚕丝心蛋白轻链基因 3’端 ,包含第 2到第 7外显子区 5 5kb的DNA片段。经测序并与蚕品种J- 139丝心蛋白轻链基因相同区域的比较表明 ,蚕品种间丝心蛋白轻链DNA序列同源性为 95 6 % ,氨基酸序列同源性为 98 8%。     

简述家蚕丝蛋白相关基因分子结构的新进展

家蚕起源于中国,5000年来家蚕通过吐丝结茧为我国的经济发展和人民生活作出巨大贡献.通过定向选择、人工培育等手段,目前家蚕的吐丝量已经达到相当高的水平,然而,人们仍然致力于家蚕吐丝量的继续提高而努力.目前蚕业研究者把希望转移到生物技术上,希望利用现代基因工程、分子生物学技术方法,对编码蚕丝蛋白的基因及其调控序列进行改造,达到提高吐丝量的目的.     

蚕丝和蜘蛛丝蛋白基因结构及其表达

综述了家蚕丝和蜘蛛丝基因结构及其表达调控的研究概况,并介绍了应用基因工程生产丝蛋白的现状。     

家蚕丝素基因的研究进展

家蚕丝素蛋白基因不仅高度专一地在后部丝腺中表达，而且在家蚕胚胎发育及幼虫发育过程中，丝素蛋白基因的表达在时间和空间上受到精细的调控，因此研究丝素蛋白基因的调控方式，能使我们了解生物体如何利用遗传信息，对基因进行时间和空间上的表达调控。调控丝素蛋白基因表达专一性的启动子／增强子结构相对较为简单，也更利于研究。本文就近年来在家蚕丝索蛋白基因研究中取得的成果进行综述。     

家蚕丝胶基因研究概况

丝胶是茧丝的重要组成部分,起着胶粘和保护丝素的作用,同时在很多领域有着潜在应用。编码丝胶蛋白的主要有3个丝胶基因Ser1、Ser2和Ser3,都是在中部丝腺中被特异表达。Ser1基因的启动子上游存在3个转录调控位点:SA、SB和SC,转录因子SGF-1和SGF-3分别与SA和SB、SC结合对Ser1基因的表达进行调控。Ser1只在中部丝腺后部的150个细胞中表达,Ser2在5龄起始的时候在所有的中部丝腺细胞中都有表达,后来只在中部丝腺前部表达,而Ser3只存在于中部丝腺中前部。本文从分子生物学角度出发,概述丝胶基因的研究进展以及存在的问题。     

家蚕丝蛋白基因在不同发育时期表达量的变化

本文采用半定量RT-PCR方法,检测了家蚕4～5龄期丝腺中5个丝蛋白基因(Fib-H、Fib-L、Ser-2短片段、Ser-2长片段、Ser-3)在不同发育时期表达量的变化。结果表明,Fib-H、FIB-L及Ser-3基因的表达规律相似,总体上4龄期表达量明显低于5龄,但4龄眠期均有明显表达,从5龄起蚕以后表达量逐渐上升,至熟蚕或熟蚕后2d达到高峰,此后迅速下降;Ser-2基因两个转录本的表达规律基本一致,与以上3个基因相比,Ser-2基因在4龄期存在相对较高的表达量,但在4龄眠期表达量明显降低,从5龄起蚕以后表达量逐渐上升,Ser-2短片段和长片段分别从5龄96h和144h之后表达量开始降低,到熟蚕期基本达到最低值。     

家蚕丝胶基因的表达与调控

家蚕丝腺在胚胎期分化完成以后,就已经能够合成和分泌液状丝物质,但直到5龄第3日以后才开始大量合成和分泌丝蛋白(丝素和丝胶),其中中部丝腺合成和分泌丝胶蛋白,后部丝腺合成和分泌丝素蛋白.家蚕丝蛋白基因的这种时间特异性和组织特异性表达现象,引起了众多研究者的兴趣.这种表达模式目前已经成为真核细胞基因表达调控研究的理想模式,正在被广泛和深入地研究.     

家蚕丝素蛋白H链基因启动子区域的克隆及活性分析

家蚕(Bombyxmori)丝素蛋白H链基因(fib-H)具有在后部丝腺组织专一性、高效性表达的特点。为利用其时空调控机制,通过PCR扩增方法克隆fib-H启动子片段,并进行序列分析,进而构建由fib-H启动子控制报告基因DsRed的重组载体pSK-FH-DsRed-PolyA,通过家蚕BmN细胞和丝腺进行瞬时表达。结果表明:克隆的fib-H启动子序列具有典型的丝腺特异性表达启动子的特征,并可以驱动DsRed报告基因在BmN细胞和家蚕后部丝腺组织中瞬时表达。     

天然黄色家蚕丝纤维与其他蚕丝纤维的形态结构比较

为了进一步促进彩色蚕丝的开发和应用,研究了通过杂交育种获得的天然黄色家蚕茧丝的外观形态和截面结构特征,并与普通白色家蚕丝、柞蚕丝和来自柬埔寨的多化性黄茧家蚕丝进行了比较研究。结果显示:天然黄色家蚕丝纤维的横截面形态主要呈三角形,与普通白色家蚕丝、多化性黄茧家蚕丝纤维的横截面形态相似,而柞蚕丝的横截面形态呈长椭圆形。天然黄色家蚕丝的颜色鲜艳,光泽感优于普通白色家蚕丝和柞蚕丝。离子刻蚀显示,天然黄色家蚕丝纤维内部的原纤表面组织结构比普通白色家蚕丝紧密。     

家蚕丝腺Matchmaker cDNA文库的构建和3种蚕丝蛋白基因转录因子编码区的克隆

采用Clontech公司SMARTTM技术,分别构建了家蚕4龄眠蚕后部丝腺(PSG0)以及5龄第3天后部丝腺(PSG3)、中部丝腺(MSG3)和脂肪体(FAT3)的Matchmaker cDNA文库,用A3基因引物对几个文库的质量进行了检测;从cDNA文库和家蚕基因组中克隆了FMBP-1、POU-M1和BmFkh 3种在蚕丝蛋白基因表达调控中起重要作用的转录因子编码区,并对其序列进行了分析。结果表明,所建cDNA文库能够用于利用酵母的杂交系统开展蚕丝蛋白基因的表达调控研究。     

家蚕丝素蛋白对大鼠胆固醇代谢的影响

研究了经酸解后制得的家蚕丝素蛋白氨基酸组成以及对高血脂实验鼠血清和肝脏内胆固醇及转氨酶的活性变化的影响。结果表明 :所得的家蚕丝素蛋白粉氨基酸组成丰富 ,其中甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸含量占全部氨基酸总量的 95 %;家蚕丝素蛋白能显著地降低血清胆固醇含量和谷草转氨酶及谷丙转氨酶活性 ,提高动物肝组织中的胆固醇浓度和谷丙转氨酶的活性。     

蚕丝心蛋白的亚基及其分子量、氨基酸组成研究

试验以家蚕、野桑蚕、天蚕、柞蚕、樗蚕、蓖麻蚕为材料，测定了丝心蛋白及其亚基的分了量和氨基酸组成。结果表明，丝心蛋白亚基的组成家蚕、野桑蚕表现为Ｈ－Ｌ型，天蚕、柞蚕、樗蚕、蓖麻蚕为Ｈ－Ｈ型。家蚕蛾科的蚕类与天蚕蛾科的蚕类在丝心蛋白氨基酸组成上，具有种待异性，各种蚕类丝心蛋白氨基酸组成差异同它们的分类地位相一致。从家蚕和野桑蚕绢丝腺液状丝心蛋白中分离出小亚基，小亚基的氨基酸组成和大亚基有很大不同。     

家蚕丝腺组织高丰度表达基因BmeIF5A的克隆和进化分析

从家蚕丝腺组织克隆得到2种mRNA形式的家蚕Bm eIF5A基因(GenBank登陆号:DQ202521;DQ201182),虽都具有相同的编码160个氨基酸的编码区,但却为不同长短的3′非编码区(3′UTR)。家蚕Bm eIF5A基因包含3个外显子和2个内含子。组织表达谱分析发现该基因在丝腺组织里高丰度表达。分析推导的氨基酸序列揭示该基因产物具有eIF5A家族蛋白质共有的保守区。序列同源性分析表明eIF5A家族基因在所有的真核生物中都高度保守。进化生物学的分析显示家蚕的eIF5A基因与昆虫的同源性较高。     

蚕丝蛋白的分子生物学

蚕丝蛋白的分子生物学志村宪助（日本东北大学名誉教授）蚕丝，作为典型的天然蛋白质纤维很早就引起自然科学一些领域学者们的兴趣，进行了许多的研究。但是，蚕丝的主体成分丝心蛋白（Ｆｉｂｒｏｉｎ，又叫丝素），因为它是由数种氨基酸残基的重复构造所组成的分子量约３...