表达序列标签(ESTs)及其数据库

表达序列标签(EST)是在生物体中表达基因的一段cDNA序列，它已成为基因定位、基因克隆、基因表达序列分析的有力工具。本文主要介绍了EST的制备方法，EST数据库，同时分析了EST在应用中应解决的问题，并展望了其应用前景。     

表达序列标签（ESTs）及其应用

表达序列标签(ESTs)是指从(ESTcDNA文库中随机挑取克隆并对其3’或5’端进行单轮自动测序所获得的短cDNA库列，一般长度为300～500bp。要有效获取ESTs，必须对cDNA文库进行预处理，处理方法有衰减杂交法、均一化法和差异显示法。在dbEST中收录了大量各种生物的ESTs。ESTs广泛应用于鉴定基因、发现新基因、电子克隆、构建遗传学图谱、制备DNA芯片、分子标记、研究基因的差异表达及检验病原微生物等方面。     

鸡下丘脑组织表达序列标签初步分析

为了鉴定所构建的鸡下丘脑组织 c DNA文库能否用于下丘脑表达谱的建立 ,从 c DNA文库中随机挑取 12个克隆 ,对其表达序列标签 (expressed sequence tags,ESTs)进行了测定和初步分析。经 BL ASTn和 FASTA3.1分析后发现 ,1个 ESTs在 Gen Bank中可以找到鸡的同源序列 ,4个在其他物种中也可以找到同源序列 ,1个在 ESTs database中有同源 ESTs序列 ,还有 6个为未知功能基因。 12个 ESTs序列均已录入 Gen Bank。     

猪肌肉组织表达序列标签(ESTs)的分析

研究构建了民猪肌肉组织cDNA文库,并在文库中随机挑选克隆进行测序,获得107个高质量的ESTs。经生物信息学分析,所研究的107个ESTs中,有98个单一克隆,其中71个为人类及其他物种的同源序列,23个为猪的已知ESTs,4个为未知ESTs。对这4个未知ESTs进行开放阅读框预测并进行BLASTn分析,没有找到高度同源的氨基酸序列。对已知功能基因表达谱的构建和分析结果表明:最多的是未分类,占47.88%;然后依次是基因/蛋白表达占26.76%、细胞代谢占9.86%、细胞结构/迁移占8.45%、细胞/机体防御占4.23%和细胞信号/传导占2.82%。     

黄鳝肠道cDNA文库构建及营养相关表达序列标签分析

本研究旨在构建黄鳝肠道未剪切cDNA文库,对黄鳝肠道营养相关基因表达进行初步分析.以黄鳝全肠为试验材料,采用Invitrogen公司的Gateway技术构建了黄鳝肠道未剪切cDNA文库,并进行规模表达序列标签(expressed sequence tag,EST)测序和分析.结果表明:文库的库容量为1.46×107CFU,重组率达96.88%,平均插入片段长度2.11kb.随机挑取1056个cDNA阳性克隆进行测序,共获得906条有效的EST,其中886条的长度大于400bp,拼接组装得到762个单基因簇(unigene),包括61个重叠群(contig),701个单拷贝EST(singleton);与营养相关的EST共有5类59种,其中:蛋白质/氨基酸代谢类25种,碳水化合物代谢类13种,脂类代谢类5种,能量代谢类12种,无机离子代谢类4种.本文成功构建了黄鳝肠道未剪切cDNA文库,并进行了EST序列测定和分析,筛选出营养相关EST,为后续研究提供了基础数据.     

表达序列标签在寄生虫基因研究中的应用

一个基因组的所有碱基中大约只有2％组成编码蛋白质的那部分基因，因此，测序基因组已不再是一种创建基因目录的有效途径。大量的试验证明，以cDNA的形式进行基因转录产物的大规模测序是了解基因组的首选办法。高通量cDNA测序于1991年由Adams等创始，在构建人脑的cDNA     

λgtl0 cDNA文库表达序列标签测定时模板处理方式

表达序列标签是揭示基因组容量的有效方法。在构建cDNA文库的基础上，对以λgtl0为载体进行表达序列标签到定时模板的处理方法进行了探讨。结果表明，以λ噬菌体DNA为模板直接测序比PCR产物经回收后为模板进行测序，其目标克隆的平均插入片段长度要长，但反应成功率低。以λ噬菌体浸提液为模板进行PCR并在产物回收后进行测序反应，可能是以λ噬菌体为载体构建文库的表达序列标签测定的最佳选择。     

桑树幼叶cDNA文库的构建及部分表达序列标签分析

基于为鉴定和克隆桑树功能基因提供基础信息的目的,采用RNA转录5′末端转换(SMART)法构建了桑树幼叶全长cDNA文库。该文库容量为1.02×106pfu/mL,重组率95%,符合构建基因文库的质量要求。从构建的桑树幼叶cDNA文库中随机挑取48个克隆进行表达序列标签(EST)测序,有效序列为32条,经UniGene数据库归并后为32条,UniGene比率为100%;与NCBI核酸数据库进行比对、查询和注释,在32条序列中有29条序列具有同源性,其中16条为全长序列,完整性比率为55.2%;初步发现具有已知功能基因的ESTs 6个,具有推测功能基因的ESTs 5个,未命名或未知功能基因的ESTs 21个。     

基于表达序列标签数据库(dbEST)的电子克隆技术

传统的克隆ｃＤＮＡ的方法是采用克隆原位杂交筛选ｃＤ ＮＡ文库或是利用基因特异引物 (ＧＳＰ)进行ｃＤＮＡ末端快速扩增 (ＲＡＣＥ) ,其特点是费时费力、花费高、成功率低。随着基因组测序和生物信息学技术的迅猛发展 ,尤其是国际联合序列数据库 (Ｇｅｎｂａｎｋ +ＥＭＢＬ +ＤＤＢＪ)中的序列数目与日俱增 ,因此 ,基于ｄｂＥＳＴ的电子克隆 (ｉｎｓｉｌｉｃｏｃｌｏｎｉｎｇ)技术在ＣＤＮＡ克隆方面与传统的方法相比具有事倍功半的优势。随着ＥＳＴ数据库的进一步完善 ,电子克隆已成为克隆新基因的主要方法之一。1　表达序列标签表达序列…     

家蚕幼虫性腺表达序列标签分析(英文)

分别以5龄幼虫的精巢和卵巢构建了2个家蚕cDNA文库.利用表达序列标签方法分析参与家蚕性腺发育的基因,通过测序获得 16 737条ESTs(精巢 8 407条,卵巢 8 330条),拼接这些ESTs共得到 2 107个重叠群(contig)和 3 532个单拷贝(singlet).将这些转录物与GenBank非冗余蛋白质库比较,结果显示约34.3%的基因与数据库中蛋白质具有相似性.功能注释表明蛋白质合成相关基因、精巢特异基因等在文库中大量存在.基因本体(gene ontology)功能分类显示精巢与卵巢基因表达谱差异较大.研究结果为理解家蚕性腺发育提供了信息.     

表达序列标签的应用现状及分析方法研究

表达序列标签是由大规模随机挑取的cDNA克隆测序得到的组织或细胞基因组的表达序列标签。1个表达序列标签(EST)代表生物某一时期的某种组织或细胞的1个表达基因。数量迅速增加的表达序列标签已经成为开发分子标记的重要资源。介绍了EST原理、基因表达分析的方法比较、基因测序聚类分析的3个数据库比较及详细方法,表明EST在发现新基因及基因组研究中的应用具有良好的前景。     

内蒙古绒山羊皮肤毛囊差异表达序列标签的筛选及分析

旨在筛选和分析内蒙古绒山羊与毛和绒生长相关的差异基因,本研究采用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR)研究内蒙古绒山羊胎儿期不同日龄皮肤中控制初级毛囊和次级毛囊不同分化的差异表达序列标签。结果,共筛选了15条差异表达序列标签(dbEST登录号JK711022-JK711036),其中3条ESTs与毛囊发育有关,5条ES-Ts与次级毛囊和皮脂腺的发育有关。生物信息分析显示,JK711036与甲状腺激素受体相互作用蛋白12(TRIP12)基因有关,其他ESTs功能未知。结果表明,胎儿期初级毛囊和次级毛囊在多种代谢途径上都存在差异表达的基因,这将为进一步研究山羊毛和绒的形成分子机制奠定基础。     

柞蚕蛹全长cDNA文库的构建和随机EST测序

采用RNA转录5′末端转换(SMART)技术构建了柞蚕(Antheraea pernyi)蛹的全长cDNA文库。所构建cDNA文库的容量为5×105个独立克隆,插入片段长800~2500 bp,且90%的插入片段大于1 kb。随机挑取288个克隆进行表达序列标签(EST)测序,有效序列为250条,根据EST测序结果计算文库重组率达95%。经序列拼接得到175个unigenes,通过序列比对发现其中97个unigenes与GenBank中的已知基因高度同源,且有88条全长序列,基因的完整性比率达90%。在随机EST测序中获得了具有5′端和3′端非编码区的延伸因子-1α基因(Gen-Bank登录号:FJ788508),该基因cDNA全长1743 bp,有一个1392 bp的开放阅读框,编码含463个氨基酸残基的蛋白,蛋白的理论分子质量为50.4 kD,等电点8.96。EST测序分析表明,柞蚕蛹cDNA文库符合构建基因文库的质量要求,该文库的构建将有助于柞蚕功能基因的克隆和研究。     

中华鳖表达序列标签资源中的微卫星信息分析

从NCBI下载中华鳖表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)序列178条及浙江省水产农业新品种选育重大科技专项课题组构建的中华鳖腐皮病肝脏cDNA文库测序得到的4 146条EST序列中,通过去除片段长度过短和冗余的序列,得到全长为1 630.26 kb的2644条无冗余EST。采用MISA软件从这些序列中搜索到197个SSR,分布于137条EST序列中,出现频率为7.45%,平均分布频率为8.28 kb。2和3碱基重复是中华鳖主要的重复类型,分别占EST-SSR总数的60.91%和35.53%。AC/GT和AGC/CTG是2、3碱基重复中的优势类型,分别占2、3碱基重复的44.17%和62.86%。结果显示,中华鳖EST数据库中SSR序列出现频率较高,类型较丰富,根据中华鳖EST数据发掘SSR标记是一条可行的途径。     

犬弓首蛔虫雄虫cDNA文库构建及EST分析

为构建T.canis雄虫cDNA文库,采用Trizol法提取T.canis雄虫的总RNA,合成cDNA,连接到λTripEx2载体上,通过包装蛋白对连接产物的包装,接种到大肠杆菌XL-1-Blue中进行原始文库和扩增文库的滴度测定.经质量鉴定表明:初始文库的滴度为5.25×106 pfu·mL-1,扩增后文库的滴度为6.90×109 pfu ·mL-1.文库的插入片段大小在500～2 000 bp,平均片段大小为1 000 bp,重组率为99.47％.所有指标均显示已成功构建了T.canis雄虫的cDNA文库.利用该文库获得了189条5'有效表达序列标签(EST).对ESTs拼接后代表了101个Unigenes,含有27个Contigs和74个Singletons.其Unigenes在GenBank中的序列号为HO348195～HO348295.同源性分析检索到有56个Unigenes与已知基因同源,其中具有已知或推测功能的基因有40个,未知功能基因有16个,未比对上的基因45个.未比对上的基因与NR数据库中的蛋白序列没有任何意义的匹配,为研究中发现的新基因.这些结果为进一步开展犬弓首蛔虫功能基因及分子机制研究奠定了基础.     

桑树内生枯草芽孢杆菌TasA基因的克隆及序列分析与表达产物的抑菌作用

TasA是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在芽孢的形成过程中产生的蛋白,对多种动、植物病原菌有较强的抑制作用。从桑树内生枯草芽孢杆菌菌株ME0717基因组DNA中克隆到TasA基因的全序列,包含一个786bp的完整开放阅读框(ORF),GenBank登录号为FJ713582。该序列与来源于B.subtilis的已知同源TasA序列Z99116、AJ871386的相似性达99.0%和98.1%,与芽孢形成相关的基因YqhF(GenBank登录号:BACJH642)的序列相似性也达99.0%,而与来源于地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)的TasA序列(GenBank登录号:AE017333)相似性仅有46.0%,与来源于其它芽孢杆菌属的金属蛋白酶基因和芽孢外壳相关蛋白基因也有较高的相似性。构建该基因的原核表达载体,并在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21中获得表达,表达产物对桑疫病病原细菌的菌体生长以及桑漆斑病菌和桑炭疽病菌的菌丝生长均有一定程度的抑制作用。