贵州白山羊肌肉生长抑制素(MSTN)基因生物信息学预测与系统进化分析

本研究旨在解析贵州白山羊肌肉生长抑制素(MSTN)基因的结构特性,为该基因功能探究提供理论依据。基于生物信息学及比较基因组学方法,对NCBI数据库中已登录的贵州白山羊MSTN基因完整编码区序列(CDS)核苷酸组成特性及编码蛋白的相关结构开展预测及分析,构建了15个物种MSTN基因系统进化树。结果表明,贵州白山羊MSTN基因CDS长度为1 128bp,共编码375个氨基酸,由3个外显子和2个内含子构成,其AT含量均高于GC。贵州白山羊MSTN蛋白属混合型二级结构,存在无规则卷曲、延伸链和α-螺旋,为弱碱不稳定亲水蛋白质;包括1个18个氨基酸的潜在信号肽,无跨膜区,形成5对二硫键,含有16个磷酸化位点;278～375位氨基酸为转化生长因子-β样结构域。贵州白山羊MSTN基因与绵羊、牛等牛科动物的亲缘关系较近,与鸡形目原鸡和绿头野鸭的亲缘关系较远。本研究可为贵州白山羊MSTN基因分子遗传学及其表达调控研究奠定理论基础。     

东亚砂藓Cu/Zn SOD基因的克隆及序列分析

[目的]对东亚砂藓(Rhacomitrunm japonicum)的Cu/Zn SOD基因进行克隆,并对其序列进行分析。[方法]利用RT-PCR技术获得东亚砂藓Cu/Zn SOD基因的cDNA,同时对该序列进行生物信息学分析。[结果]东亚砂藓Cu/Zn SOD基因cDNA长565 bp,包含一个长为465 bp的ORF,编码154个氨基酸残基,预测的该蛋白的分子量为15.5 kD,理论等电点为5.77,负电荷残基(Asp+Glu)总数为18个,正电荷残基(Arg+Lys)总数为12个,不稳定系数是13.36;其编码的氨基酸序列包含了5个蛋白保守区,均为铜锌超氧化物歧化酶超家族所有;Blastn比对表明东亚砂藓Cu/Zn SOD基因与毛尖紫萼藓、小立碗藓相关基因的同源性高达99%和82%。[结论]该研究为进一步研究紫萼藓科植物的抗旱性及苔藓Cu/Zn-SOD在抗非生物胁迫方面的功能提供了理论依据与基础。     

甘肃黑猪H-FABP基因克隆、SNPs筛查及生物信息学分析

采用生物信息学方法从分子水平对甘肃黑猪H-FABP基因编码蛋白质的功能和性质进行分析。采用DNA池和直接测序技术对甘肃黑猪H-FABP基因进行SNPs快速筛查及其编码区蛋白质功能预测。结果表明,甘肃黑猪H-FABP基因编码区全长402 bp,编码133个氨基酸残基,共检测出4个SNPs,分别为C⁷³⁴T-Intron1、T¹⁵²C-Exon2、G³⁰A-Intron2、T¹²¹G-Intron2,其中T¹⁵²C-Exon2为错义突变,氨基酸由原来的异亮氨酸(Ile)转变为苏氨酸(Thr)。生物信息学预测发现,甘肃黑猪H-FABP蛋白是一种稳定的亲水蛋白,蛋白质二三级结构均以β-折叠为主的混合型蛋白。     

牦牛源产气荚膜梭菌β2基因的原核表达及生物信息学分析

为了原核表达一株牦牛源产气荚膜梭菌Qinghai-1的β2基因及了解其编码蛋白的生物信息。首先利用PCR扩增技术、基因克隆技术构建原核表达质粒并通过高通量测序、双酶切技术、SDS-PAGE检测和Western blotting方法对表达情况进行鉴定,其次利用生物信息学分析的方法对β2毒素蛋白的一级结构、二级结构、蛋白特殊区域、三级结构及B细胞线性抗原表位等多方面进行预测分析。原核表达结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因在温度为37℃,IPTG浓度为1.5 mmoL/L,培养时间为8 h～10 h的条件下可得到大小约为28KD的可溶于细胞质的不含信号肽的目的蛋白。生物信息学分析结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因大小为798 bp,共编码265个氨基酸,与印度的产气荚膜梭(FR687302.1)的β2毒素基因相似性最高;其分子式为C₁₃₉₂H₂₁₃₆N₃₅₆O₄₁₈S₁₁,分子量为30.9 ku,pI=6.04,负电荷(Asp+Glu)残基总数36个,正电荷(Arg+Lys)残基...     

星豹蛛CYP3313A3基因克隆与生物信息学分析

[目的]星豹蛛是农业害虫的重要捕食性天敌,本课题组通过转录组测序鉴定出66条星豹蛛细胞色素P450基因,筛选分析出5条基因预测其与外源物质代谢有关,选取其中一条基因进行克隆并进行生物信息学分析。[方法]本试验采用RT-PCR技术,将提取的星豹蛛总RNA进行反转录PCR扩增,用割胶回收的扩增产物完成克隆及测序,并对CYP3313A3基因编码产物进行生物信息学分析。[结果]克隆到CYP3313A3基因序列,该基因开放阅读框为906bp,编码301个氨基酸,其相对分子质量为34. 38 kDa,等电点6. 12,原子总数4 865,分子式C_(1546)H_(2451)N_(403)O_(449)S_(16);其中正电荷残基36个,占氨基酸总数的12%,负电荷残基39个,占氨基酸总数的13%,编码蛋白存在细胞色素P450 3A亚族特征基序,其编码的蛋白的二级结构中,α螺旋为45. 18%,β折叠为14. 29%,β转角为3. 32%,无规则卷曲为37. 21%,亚细胞定位结果显示在内质网上。对其编码的蛋白进行信号肽预测结果显示,该蛋白存在信号肽;对该蛋白的跨膜结构预测分析,结果显示该蛋白不存在跨膜结构。[结论]获得的CYP3313A3基因属于CYP3家族,本研究对今后星豹蛛细胞色素P450基因的研究提供了研究基础。     

天祝白牦牛MSTN基因编码区克隆及生物信息学分析

为探讨天祝白牦牛MSTN基因的分子结构特征,通过PCR扩增和测序技术以及生物信息学分析工具对天祝白牦牛MSTN基因进行克隆、测序及相关生物信息学分析。结果表明,天祝白牦牛MSTN基因编码区序列全长1 128 bp,编码375个氨基酸残基;天祝白牦牛MSTN基因编码蛋白分子量42.55 ku,理论等电点为6.14;生物信息学预测发现,天祝白牦牛MSTN蛋白是不稳定的亲水蛋白,mRNA二级结构的最小自由能为-1 135.16 k J·mol~(-1),蛋白质二、三级结构均是以无规卷曲和延伸链为主的混合型蛋白。天祝白牦牛MSTN基因的成功克隆为进一步研究牦牛MSTN的遗传特性和生理机制奠定了基础。     

陆川猪CSRP3基因克隆及其组织表达差异分析

【目的】克隆陆川猪的富含半胱氨酸和甘氨酸蛋白3(CSRP3)基因,并对其进行生物信息学和组织表达谱分析,为研究CSRP3基因在陆川猪肌肉生长过程中的作用机制打下基础。【方法】根据NCBI已公布的野猪CSRP3基因序列设计特异性定量引物和克隆引物,运用RT-PCR克隆CSRP3基因并进行生物信息学在线分析,采用实时荧光定量PCR检测CSRP3基因在陆川猪各组织中的表达差异。【结果】陆川猪CSRP3基因编码区(CDS)全长854 bp,编码194个氨基酸残基,与NCBI已公布的野猪CSRP3基因CDS序列相比存在5处同义碱基突变,且陆川猪与野猪氨基酸序列相似性达100.0%;陆川猪CSRP3基因的编码蛋白分子量为20935.82 Da,分子式为C₉₆₄H₁₄₀₄N₂₆₂O₂₇₄S₁₉,理论等电点(pI)为8.89,不稳定系数为39.11,表明其是偏碱性的稳定蛋白;CSRP3蛋白二级结构主要由无规则卷曲构成,三级结构可能有一种模型;陆川猪CSRP3蛋白除有多个磷酸化位点之外,无跨膜结构和信号肽;陆川猪CSRP3基因在心脏中表达量最高,背最长肌次之,在肝脏中的表达量最低。【结论】CSRP3基因在陆川猪心脏中表达量最高,背最长肌次之且明显高于其他组织,说明该基因可能对肌肉生长有一定影响。     

贵州本地山羊STAT5A基因第10外显子SNP研究

利用黔北麻羊、贵州黑山羊和贵州白山羊构建DNA池,设计1对引物扩增其STAT5A基因第10外显子及部分内含子序列。PCR产物纯化后进行双向测序。DNAStar和BLAST分析确定多态性位点。利用生物信息学软件分析SNPs位点对STAT5A基因RNA二级结构、STAT5A蛋白二级及三级结构的影响。结果表明:在扩增的STAT5A基因中筛选到3个SNPs:C-32A、G+71A和G+158A,其中G+71A为错义突变,导致编码的丙氨酸(Ala)变为苏氨酸(Thr);C-32A和G+158A均在内含子区,不参与氨基酸编码。SNPs位点对STAT5A基因RNA二级结构和STAT5A蛋白结构均有一定影响。     

贵州白山羊FHL3基因多态性与生长性状关联分析

筛选贵州白山羊FHL3基因单核苷酸变异位点(SNPs),并分析基因多态性与生长性状的关联性，为培育贵州白山羊优良品系提供参考依据，也为进一步研究FHL3基因生物学功能奠定基础。通过混合池测序对116只不同地区贵州白山羊FHL3基因进行SNPs鉴定，以188只贵州白山羊进行关联性分析。采用PopGene32.0软件计算等位基因频率、基因型频率、遗传纯合度(H_o)、期望杂合度(H_e)、有效等位基因数(N_e),应用PIC软件计算群体多态性信息含量(PIC),以卡方(χ²)检验分析基因Hardy-Weinberg平衡状态；应用MINTAB软件中的一般线性混合效应模型分析核苷酸变异与生长性状关联性。结果表明，贵州白山羊FHL3基因的6个检测区域中，仅在P3区域检测到1个核苷酸变异位点g.215 C/T,且该位点的H_o低于H_e,PIC检测为中度多态，χ²检验结果表明，该位点偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.05)。关联分析结...     

绵羊KCNH1基因的生物信息学分析

以绵羊钾电压门控通道H亚家族成员1（potassium voltage-gated channel subfamily H member 1,KCNH1）基因为研究对象,利用生物信息学数据库及其相关软件,对其进行生物信息学分析,以初步了解其结构和生物学功能。结果表明,绵羊KCNH1基因所含最大长度序列为2 961 bp,且编码986个氨基酸残基。KCNH1基因编码的蛋白质分子式为C₄₉₇₂H₇₈₁₆N₁₃₄₂O₁₄₄₇S₄₀,其蛋白分子质量为110 827.28 KDa,理论等电点（pI）为7.52。亚细胞定位结果表明其编码产物主要可能定位于质膜（43.5%）,其次为内质网（34.8%）,属于非分泌蛋白。KCNH1蛋白质中不存在信号肽序列,但存在5段跨膜结构区域,该蛋白的二级结构以α螺旋为主,三级结构主要由α螺旋盘曲缠绕的方式形成。     

棉铃虫CCE001a蛋白结构与功能的生物信息学分析

[目的]深入预测CCE001a蛋白结构与生物学功能。[方法]使用生物信息学方法预测CCE001a基因所编码的蛋白质,预测其功能与结构。[结果]该蛋白的总氨基酸残基数为556个,分子式为C₂₈₆₅H₄₃₂₁N₇₃₇O₈₁₁S₂₃,蛋白的等电点pI为5.32,带正电的氨基酸残基（Arg+Lys）为58个,带负电的氨基酸残基（Asp+Glu）为75个,蛋白不稳定系数为35.22,脂肪系数为75.91,总平均亲水性系数为-0.262;CCE001a蛋白有一个脱氢酶超家族（cl21494）结构域;经分析显示,α-螺旋、无规律的卷曲是这种蛋白质的主要二次结构,分别占31.35%和46.49%,还包括3.96%的β-转角和18.20%的扩展延伸链。经过三级结构学预测表明,该蛋白包括α-螺旋、β-转角;该蛋白亚细胞被确认为定位在内质网内,存在着信号肽的序列,初步可以认为是具有分泌力的亲水蛋白,且没有出现跨膜蛋白,共有37个磷酸化位点,1个N-糖基化位点。[结论]该研究可为研究CCE001a的解...     

奶牛乳房炎相关IRF5基因CDS区克隆及表达分析

【目的】研究奶牛干扰素调节因子5(Interferon regulatory factor 5,IRF5)基因在奶牛乳腺组织及乳腺上皮细胞炎症中的表达模式。【方法】利用RT-PCR和测序技术克隆得到IRF5基因的编码区(Coding sequence, CDS)序列,并采用生物信息学方法分析IRF5基因及其特性;利用qPCR技术检测IRF5基因及相关干扰素调节因子3(Interferon regulatory factor 3,IRF3)和MyD88基因的表达量。【结果】IRF5基因的CDS长度为1500 bp,编码499个氨基酸,存在47个潜在磷酸化位点,氨基酸组成中脯氨酸(Pro)和亮氨酸(Leu)所占比例较高。IRF5蛋白分子式为C₂₅₂₄H₃₉₀₁N₆₇₁O₇₂₈S₂₀,主要存在于细胞核和线粒体,理论等电点为5.38,是碱性亲水且不稳定的非分泌蛋白。蛋白互作分析结果显示,IRF5蛋白可能与骨髓分化初级反应蛋白(MyD88)、白细胞介素-1受体相关激酶1(IRAK1)、C...     

紫苏PfPDCT基因序列特征及表达分析

采用生物信息学技术和在线分析软件对紫苏PfPDCT基因序列及所编码的蛋白质进行分析,并且利用实时荧光定量PCR技术研究该基因在晋紫苏1号种子发育不同时期的表达特性,旨在探究磷脂酰胆碱甘油二脂转磷酸胆碱酶(PDCT)在植物脂肪酸代谢过程的作用。结果表明,紫苏PfPDCT基因c DNA全长序列为2 098 bp,开放阅读框为1 683 bp,编码560个氨基酸残基。生物信息学分析结果表明,PfPDCT蛋白分子量约为59.315 ku,等电点为9.48,不稳定系数为35.00,推测其为稳定蛋白,与已知赤藓PDCT蛋白高度同源。通过荧光定量PCR分析可知,紫苏PfPDCT基因在不同发育时期的种子中均有表达,其中,在开花后20 d表达量最高,为开花后10 d的1.92倍。研究结果可为进一步阐明紫苏PfPDCT基因的功能及作用机制奠定基础。     

绵羊ELOVL5基因的生物信息学分析

极长链脂肪酸延伸酶蛋白家族（elongation of very-long-chain fatty acids, ELOVLs）是一类催化脂肪酸合成的限速酶,主要调控血脂、血糖及一些代谢疾病的发生。为探究绵羊ELOVL5基因的结构和功能,本研究对该基因及其编码产物进行了生物信息学分析。结果显示,绵羊ELOVL5基因编码737个氨基酸,其编码蛋白分子式为C₁₆₅₆H₂₄₄₈N₄₁₆O₄₁₅S₁₆,其分子质量为35 335.39 Daltions,理论等电点为9.47,估计半衰期为30 h,不稳定性指数为33.35。亚细胞定位主要位于内质网中（55.6%）,ELOVL5基因编码蛋白没有信号肽序列,不属于分泌蛋白。该蛋白存在多个跨膜区域,属于跨膜蛋白,存在7个保守结构域,并且为亲水性蛋白,二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,三级结构主要由α螺旋缠绕折叠而成。     

菠菜SpNHX1基因的克隆及生物信息学分析

从菠菜(Spinacia oleracea L.)栽培种中克隆得到1个NHX1基因,命名为SpNHX1。利用生物信息学软件对获得的基因核苷酸序列及编码的蛋白质序列进行分析,结果发现SpNHX1属于Vac亚家族,序列长度为6 090 bp,开放阅读框为1 662 bp,编码553个氨基酸残基。利用相关软件或在线工具对SpNHX1进行生物信息学分析,结果表明其编码蛋白分子式为C2 818H4 363N697O772S25,属于稳定的疏水性蛋白;进化树分析表明SpNHX1蛋白与拟南芥AtNHX1、AtNHX2亲缘关系较近,属于定位在液泡膜上的蛋白,SpNHX1蛋白与双子叶植物的NHX蛋白亲缘关系较近。     

色瓦绵羊GPIHBP1基因克隆及其组织表达特征分析

【目的】克隆色瓦绵羊乳腺组织糖基化磷脂酰肌醇锚定高密度脂蛋白结合蛋白1基因(GPIHBP1),明确其生物信息学特性及组织表达分布特征,为揭示GPIHBP1基因影响绵羊产奶性状的作用机制提供参考依据。【方法】克隆色瓦绵羊GPIHBP1基因编码区(CDS)序列,通过Prot Para、Prot Scale、SOPMA、SWISS-MODEL、TMHMM-2.0等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测该基因在色瓦绵羊乳腺、肌肉、心脏、肾脏、肝脏、小肠、瘤胃和卵巢等8个组织中的表达情况。【结果】色瓦绵羊GPIHBP1基因CDS序列长519 bp,共编码172个氨基酸残基,与山羊GPIHBP1氨基酸序列(XM＿018058666.1)比对,有4处氨基酸发生突变(³²A→P、⁵²V→A、¹³⁰S→N和¹⁷⁰M→V);色瓦绵羊GPIHBP1蛋白分子量为18063.87 Da,理论等电点(p I)为4.29,不存在跨膜螺旋结构,但存在信号肽(位于第20～21位氨基酸处),是一种细胞外的酸性亲水性蛋白...     

玉米氨基酸转运蛋白ZmAAP基因的克隆及序列分析

克隆得到玉米中AAP基因的核酸序列,通过对其编码蛋白理化性质、跨膜区、高级结构等方面进行生物信息学分析,为进一步深入研究玉米AAP基因的功能提供理论依据。采用同源克隆技术得到含有完整编码阅读框的一段玉米未知功能基因,使用ProtParam、ProtScale、TargetP v1.01 server、SignalP4.1 server、TMHMM services v.2.0、SOPMA、Phyre2、DNAman等软件对该基因进行生物信息学分析。结果表明:克隆的玉米未知功能基因全长cDNA序列为1 396 bp,包括1 212 bp的开放阅读框,编码的氨基酸数403个,分子质量42.88 kD,理论等电点9.24,正、负电荷残基总数分别是18和30,在组成蛋白编码的20种氨基酸中丝氨酸所占比例最高,为13.4%,而组氨酸比例最低,为1.0%。AAP蛋白包含信号肽,剪切位点位于38、39残基处;编码区核苷酸序列与其他作物对比后发现,与大麦AAP1基因的相似性最高,相似度为87%。通过生物信息学分析初步证明从玉米中克隆的基因为AAP的核酸序列,命名为ZmAAP。     

月季RhMAX2A基因的克隆与表达分析

【目的】克隆月季(Rosa hybrida L.)RhMAX2A基因c DNA序列,分析其序列特征及其在不同组织中和去顶后的表达情况,为探究该基因在月季中的生物学功能及调控侧枝发生的转导机制提供理论支持。【方法】以月季品种滇红(Rosa hybrida ‘Dianhong’)为材料,通过RT-PCR技术克隆RhMAX2基因的cDNA序列,利用生物信息学方法对其序列和所编码的蛋白质进行分析,利用烟草(Nicotiana tabacum)瞬时转化技术分析蛋白的亚细胞定位,同时采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其在不同组织中及去顶后的表达情况。【结果】RhMAX2A基因(GeneBank登录号为OP055810)cDNA序列长1 030 bp,编码246个氨基酸,该蛋白分子式为C₂₉₁₀H₄₇₉₃N₁₀₂₉O_(1244_S210,相对分子质量为27.35 kD,总原子量为3 909;该蛋白不稳定系数为53.07,脂肪系数为106.30,GRAVY值为0.049,是一类不稳定...     

刺五加GAPDH 基因全长cDNA 的克隆与生物信息学分析

采用cDNA末端RACE技术,从刺五加叶片中克隆到GAPDH基因cDNA的全长序列,并运用生物信息学方法对该基因的cDNA序列、保守区、氨基酸序列、亲缘关系等特征进行分析,并预测其编码蛋白质的结构和功能.研究结果表明,刺五加GA PGH基因的cDNA全长为1 437 bp,开放阅读框全长为1 023 bp,编码一个具有340个氨基酸残基的蛋白,蛋白分子质量为37.070 ku,理论等电点(pI)为7.71.刺五加GAPDH蛋白不存在跨膜结构域,定位于细胞质中,属于亲水蛋白.     

猴樟CbMYB308转录因子基因克隆及生物信息学分析

为研究猴樟CbMYB308蛋白的序列结构和功能，该文克隆猴樟CbMYB308基因CDS序列，进行生物信息学分析。结果表明，克隆得到的序列具有1个942 bp完整的ORF框，编码313个氨基酸，与沉水樟中收录的RWR91885.1基因序列一致性达97.29%，系统进化树的结果表明，猴樟CbMYB308蛋白具有较高的保守性；猴樟CbMYB308蛋白生物信息学分析结果表明，CbMYB308蛋白具有PLN03091家族结构域，为R2R3-MYB型转录因子，CbMYB308蛋白化学分子式为C₁₄₉₆H₂₃₅₆N₄₃₂O₄₈₉S₁₁，相对分子量34.57 kDa，理论等电点6.12，结构不稳定，无序化特征明显，为脂溶性和亲水性蛋白，磷酸化氨基酸位点有53个，亚细胞定位预测为细胞核。