大豆铁结合蛋白基因的克隆及其推定蛋白结构分析

根据GeneBank数据库中大豆类铁结合蛋白序列设计引物,通过反转录方法从豫豆8号中克隆到cDNA片段,测序结果表明,该基因cDNA全长752 bp,编码250氨基酸.利用DNAMAN软件进行序列比对分析发现,该cDNA的氨基酸序列与大豆(M64337.1)铁结合蛋白同源性高达98%以上.运用生物信息学软件及相关网站对其功能位点、结构功能域分析,结果显示,该基因具有1个FER-RITIN-LIKE功能域、2个铁结合蛋白基因家族铁结合区域的信号序列、6个磷酸化位点等重要功能位点.     

银杏类黄酮糖基转移酶基因片段克隆与分析

根据GenBank中其他植物的类黄酮糖基转移酶基因(UFGT)的保守区设计简并引物,采用RT-PCR技术从银杏中扩增出UFGT基因的部分保守序列,并利用3′-RACE PCR方法,得到了包括3′-末端在内的银杏UFGT基因片段,命名为GbUFGT-3。结果表明:该片段长度为1 064bp,其中3′-UTR长度为314bp、编码区长度为750bp,可编码249个氨基酸,该氨基酸序列具有完整的UFGT特征序列PSPG-box;BLASTp分析及系统进化树分析表明GbUFGT-3确为银杏UFGT基因的序列片段;半定量RT-PCR结果表明,GbUFGT-3是非诱导表达基因,在银杏叶片的整个发育期均有较高水平的表达,不同发育期表达量无差异。GbUFGT-3已被GenBank收录,登录序列号为JN640564.1。     

芒果UFGT基因的克隆及表达分析

花色素苷的合成是红色芒果果实着色的主要代谢途径,类黄酮糖基转移酶(UFGT)是花色素苷合成的最后一个酶,它可以将不稳定的花色素催化成花色素苷。根据已经报道的UFGT基因的序列设计兼并引物,采用3'RACE、5'RACE方法,克隆得到芒果果实UFGT基因的全长c DNA序列。该基因开放阅读框为1 392 bp,编码463个氨基酸,分子量为51.15 ku。对基因组扩增得到2 770 bp长度的片段分析发现,该基因含有2个内含子,分别在501~1 095 bp、1 548~2 330 bp。通过系统发育分析发现,该基因编码的蛋白与荔枝、山竹子等热带果树具有较近的亲缘关系。对不同芒果品种的UFGT基因表达进行分析发现,红色的芒果品种中表达量较高,黄色的芒果品种中表达量较低。     

高丛越桔UFGT基因电子克隆和生物信息学分析

[目的]通过电子克隆技术对高丛越桔UFGT基因进行预测。[方法]以笃斯越橘UFGT序列为探针,基于NCBI中高丛越桔的EST数据库和CAP3在线软件进行序列拼接,利用生物信息学数据库及相关软件对其结构和功能进行预测分析。[结果]高丛越桔UFGT基因全长1 789 bp,包含1 161 bp的开放阅读框,编码386个氨基酸,该蛋白为亲水性蛋白。[结论]本研究为进一步解释基因的分子功能奠定理论及实验基础。     

苹果梨果实着色相关酶基因片段克隆及表达分析

通过RT-PCR技术对苹果梨果实着色相关酶(PAL、CHI、UFGT)基因片段进行了克隆,并且采用半定量RT-PCR技术进行了3种酶基因在不同发育阶段的表达分析。结果表明:苹果梨与其他植物PAL、CHI、UFGT的相同氨基酸和相似氨基酸的百分比都约为90%,分别与鸭梨、砂梨、西洋梨氨基酸序列聚类关系最近;套袋抑制PAL、CHI、UFGT 3种酶基因的表达,去袋后,3种酶基因的表达量明显增加。     

林麝繁育性状候选基因IGF-1的生物信息学分析及遗传效应研究

【目的】本研究建立了林麝标记辅助选择技术体系,为林麝的品系选育提供理论依据。【方法】通过基因克隆研究林麝胰岛素样生长因子(IGF-1)的基本功能和蛋白质结构,采用PCR-SSCP技术检测IGF-1基因在林麝中的多态性,分析其与产仔数的关联效应。【结果】①IGF-1基因序列全长465 bp,编码153个氨基酸残基,经生物信息学分析,发现该蛋白含有15个磷酸化位点,是一个分泌性蛋白,大部分位于细胞膜上,含有Insulin家族典型的保守结构功能域;②本试验设计IGF-1基因的PCR-SSCP扩增片段长度均为300 bp左右,引物扩增片段用10%的聚丙烯酰胺凝胶进行检测,发现扩增片段没有特异性条带。为证明PCR-SSCP扩增结果,选择其中一条引物对所得的毛发样品进行扩增,测序发现所有PCR产物的序列完全一致,没有多态性。【结论】研究表明不能选择IGF-1基因作为林麝的分子遗传标记,但为林麝产香性能的分子遗传标记选育提供了基本思路。     

温带臭虫细胞色素P450 CYP4C1蛋白生物信息学分析

为阐明CYP4家族基因在温带臭虫(Cimex lectularius)解毒代谢机制中的作用,应用生物信息学软件对温带臭虫CYP4C1蛋白的结构与生物学特性进行预测和分析.通过GenBank数据库获得温带臭虫CYP4C1基因与CYP4C1蛋白序列信息,利用生物信息学软件对CYP4C1基因、CYP4C1蛋白进行分析;并构建系统发育树.结果表明,温带臭虫CYP4C1的cDNA编码区全长为1053bp,编码500个氨基酸;第5～23位氨基酸为疏水区;不稳定指数为37.85;在5～27位氨基酸之间形成1个典型的跨膜区;无信号肽结构;亚细胞定位在细胞质中;具19个磷酸化位点,3个糖基化位点以及4个N-酰基化位点;二级结构预测显示,主要结构元件为α-螺旋和无规卷曲;含3个二硫键;含P450结构功能域.     

青天葵HMGR 基因片段的鉴定 和生物信息学分析

采用生物信息学对青天葵转录组测序获取的3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶编码基因片段Nf HMGR及其编码蛋白进行功能鉴定和表达分析。结果表明,Nf HMGR基因片段序列长度为1 563 bp,与其他植物HMGR基因的同源性最高可达88%;编码含有521个氨基酸、分子量约为55.34 ku的亲水性不稳定蛋白。Nf HMGR蛋白具有3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶Ⅰ类酶功能域,归属于3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶超级家族,包含3处跨膜结构域,不含任何信号肽、转运肽,二级结构表现为混合型结构蛋白质。在青天葵不同组织中,Nf HMGR基因在球茎中的表达量高于在叶片中的表达量。     

石榴果皮POD基因的克隆与序列分析

本研究以‘泰山红’石榴果实为试材,利用RT-PCR和RACE技术克隆果皮中POD基因cDNA片段,利用BLAST和ORF Finder分析其核苷酸序列,并利用Prot Param、SPOMA、DANMAN等软件分析其氨基酸序列。结果表明,克隆得到1 092 bp的cDNA片段,该基因含828 bp的CDS序列,编码276个氨基酸。该基因核苷酸序列与烟草、茜草、花生二倍体杂生种和潘那利番茄等植物的相似性分别为77%、77%、76%和76%;氨基酸序列与荔枝、克莱门柚、苹果和白梨的相似性分别为89%、87%、84%和84%;Gen Bank登录号为KY129694。预测蛋白质理论分子量为30 582.59 D,等电点(p I)为8.83,具有过氧化物酶完整的保守结构域,含有Cd00693和Cl00196两个保守功能域,为亲水性蛋白;蛋白质二级结构主要由无规则卷曲(38.41%)、α-螺旋(37.68%)、延伸链(13.77%)和β-转角(10.14%)组成。该研究结果为揭示石榴果实褐变机理奠定了理论基础。     

水稻dirigent基因家族生物信息学分析

摘　要：利用现有的水稻生物信息资源,共鉴定出了53个水稻dirigent (OsDIR)基因,它们分布在8条水稻染色体上;基因结构分析显示,有32个OsDIR基因不含内含子,占总数的60.4%;保守功能区域预测表明,OsDIR基因至少含有1个保守的DIR功能域;模块预测显示,水稻DIR蛋白拥有至少10个大小不同的保守模块,且不同模块在基因家族成员中出现的频率有较大的差异;蛋白序列比对表明,该基因家族蛋白保守序列均位于DIR功能域内;蛋白功能预测表明,大多数OsDIR蛋白为稳定的疏水性蛋白,表达于大多数细胞器中,且在细胞壁中表达最为丰富;同源基因分子遗传进化分析表明,OsDIR基因可分为5个亚类,功能域片段与基因的复制特征表明,OsDIR基因可能起源于共同的祖先(基因)。     

桃果实乙烯反应因子PpERF1全长基因的克隆及序列分析

以成熟肥城桃果实的cDNA为模板,根据EST库中的核苷酸序列,设计2条特异引物分别与B26进行PCR扩增,结果得到了该基因下游包括3''端非编码区的765 bp大小的cDNA片段.PpERF1基因全长为1263 bp,包含一个708 bp大小的完整开放阅读框(ORF).序列分析表明,PpERF1与番茄、拟南芥、苹果和葡萄等在DNA结合功能域的约57个氨基酸中,同源性可达68.4%～100%,且在该区域中存在1个α-螺旋和3个反平行链构成的β-折叠结构.经同源性分析,该序列与拟南芥、葡萄、豌豆等植物的氨基酸同源性为58.8%～67.5%,属于同一类ERF家族成员.     

黄曲条跳甲易化扩散载体超家族成员的cDNA序列及其基因表达

采用转录组测序和荧光定量PCR等方法,分析蔬菜害虫黄曲条跳甲Phyllotreta striolata(Fabrici-us)易化扩散载体超家族成员的cDNA序列及其基因表达。结果表明:黄曲条跳甲的一种易化扩散载体超家族成员PsMFS1,其开放阅读框为1 224bp,编码407个氨基酸,含有2个典型的功能域,即药物分子排出系统蛋白功能域和易化扩散载体超家族蛋白功能域;该基因在黄曲条跳甲雌雄成虫的不同部位中都有表达,其中头部、中肠和精巢或卵巢的相对表达量较高,触角和足部的相对表达量较低。     

毛竹cab-PhE11基因的克隆与序列分析

采用RT-PCR技术和RACE-PCR技术,从毛竹(Phyllostachys edulis)中分离了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因cDNA编码区全长,命名为cab-PhE11(GenBank登记号:EU327783)。该基因全长1154 bp,编码区cDNA全长753 bp,编码250个氨基酸。生物信息学分析表明,在cab-PhE11编码的蛋白第62~239位包括典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域,还包含1个N-糖基化位点、1个酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点、5个N-肉豆蔻酸化位点以及1个丙氨酸富集区。序列相似性分析结果表明,cab-PhE11编码的氨基酸序列与玉米、绿豆、拟南芥、烟草等的cab基因有较高的相似性,都在80%以上,该基因属于lhcb6类基因。     

奥利亚罗非鱼DMRT1基因推导蛋白的结构和功能预测

利用生物信息学的方法对DMRT1基因推导的氨基酸序列进行结构特征和功能域预测分析,探讨了DMRT1的信号肽、亲/疏水性、跨膜拓扑结构、卷曲螺旋结构、基序、功能域及高级结构.结果表明: DMRT1基因推导蛋白不含螺旋卷曲区域,没有信号肽,是一个非跨膜的亲水性稳定蛋白,该蛋白以游离形式存在于细胞质内,不会发生跨膜运动.DMRT1基因推导蛋白包含两个相同的保守的功能结构域,分别行使性别调控,使DNA形成二聚体和结合回纹结构的功能.DMRT1基因推导蛋白含有多个磷酸化位点,推测它可能在细胞信号传导中发挥作用,且其生物活性可能接受信号途径中多种信号的调控.DMRT1的高级结构中含有两个α-螺旋区域.以上结论为实验室研究奥利亚罗非鱼DMRT1基因编码蛋白的功能,为明确DMRT1基因与性别调控的关系奠定了基础.     

绵羊IGFBP-6基因的克隆及序列分析

以凉山半细毛羊为研究对象,克隆了其胰岛素样生长因子结合蛋白6基因(IGFBP-6),采用生物信息学方法进行遗传进化分析,对IGFBP-6蛋白的理化性质进行分析,并对其二级和三级结构进行预测。结果表明,绵羊IGFBP-6基因的CDS全长序列为711 bp,编码236个氨基酸,与牛、人、鼠的CDS同源性分别为96%、84%、74%,氨基酸序列同源性分别为95%、80%、69%;IGFBP-6蛋白大小为24.9 ku,理论等电点(p I)为8.83。遗传进化分析结果显示,绵羊IGFBP-6基因与山羊、牛等哺乳动物关系较近,与鱼类的亲缘关系较远。IGFBP-6蛋白存在明显的疏水性区域和亲水性区域,有1个信号肽、14个磷酸化位点、3个N-糖基化位点和7个O-糖基化位点;二级结构分析结果显示,IGFBP-6蛋白无规则卷曲、α-螺旋和β-折叠区域比例分别为77.54%、19.92%、2.54%;三级结构分析结果显示,IGFBP-6蛋白存在IGFBP_N和甲状腺球蛋白-Ⅰ型功能域。     

山葡萄北冰红冷适应蛋白COR413-I2基因分离及特征分析

温度是植物种子萌发及生长发育的关键环境因素之一。冷适应蛋白作为植物冷调节的基因,在植物生命周期中起着重要的作用。以耐寒品种北冰红葡萄叶片为材料,设计特异性引物,克隆北冰红冷适应蛋白基因。该基因序列全长609 bp,共编码202个氨基酸,将其命名为Vv COR413-I2,该基因编码蛋白的分子量为22. 6 ku,等电点值为9. 88。氨基酸序列同源性对比结果显示,该序列与其他植物的COR413蛋白一致性在78%以上。对该蛋白的结构分析显示,它具有WCOR413蛋白功能域,是WCOR413超家族成员,二级结构分析该蛋白含有5个跨膜结构域。     

扩展莫尼茨绦虫β微管蛋白基因的克隆及序列分析

[目的]从扩展莫尼茨绦虫中克隆β微管蛋白基因,进行序列测定和生物信息学分析,为进一步研究该基因的功能奠定基础.[方法]构建扩展莫尼茨绦虫成虫cDNA文库,随机挑取重组阳性克隆进行测序,对部分序列进行引物步移法测序,获得其全长cDNA序列;采用生物信息学等技术对该cDNA序列进行开放阅读框(ORF)的寻找、编码氨基酸的推导、核苷酸和氨基酸同源性比较以及蛋白二级结构的初步预测.[结果]获得了1个扩展莫尼茨绦虫新基因——β微管蛋白基因,全长1571 bp,编码444个氨基酸,与日本血吸虫的β微管蛋白氨基酸序列具有78.6;的同源性.编码蛋白的理论分子量为49.6 ku,等电点为4.96;1 -4位氨基酸MREI为β微管蛋白转录后调控信号,140～146位GGGTGAG存在一个微管蛋白标志信号片段,在99～106位和391～410位存在两个典型的β微管蛋白保守区;亚细胞定位分析其为细胞的骨架蛋白.[结论]获得了扩展莫尼茨绦虫β微管蛋白基因的全长cDNA序列,为该基因功能的实验性鉴定工作奠定基础.     

小麦Ta-UBX1基因的电子克隆和生物信息学分析

用电子克隆方法获得了1个小麦U-box蛋白基因Ta-UBX1,采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、基本理化性质、跨膜结构域、疏水性/亲水性、亚细胞定位、高级结构及功能域等方面进行了预测和分析。结果表明:小麦Ta-UBX1基因全长2059 bp,具有完整的ORF编码框,编码553个氨基酸;在N端存在1个显著的UBX保守结构域,该蛋白序列不存在跨膜区或信号肽;生物信息学分析表明,在序列组成、高级结构及活性位点等方面,与其他禾本科植物的同类U-box蛋白具有高度的相似性。     

蒙古羊BMPR-IB基因的克隆与序列分析

本研究以蒙古羊作为研究对象,对蒙古羊的BMPR-IB基因进行了克隆与序列分析.结果克隆得到蒙古羊BMPR-IB基因全长1 567bp,其开放阅读框(ORF)为1 509bp,共编码502个氨基酸;同源性比对发现与牛、猪、山羊、小鼠、人和斑马鱼的同源性分别为95.7%、92.6%、99.1%、87.6%、92.1%、68.2%;由进化树可以看出蒙古羊与牛的亲缘关系最近,与斑马鱼最远;采用SMART程序预测其结构功能域表明蒙古羊BMPR-IB蛋白质分别在氨基酸序列174到204和204到493有GS模序和STYKc两个结构功能域.     

大麻THCA合成酶基因的克隆及生物信息学分析

[目的]为了得到不能产生任何有活性的THC基因型大麻株系,本试验对四氢大麻酸(THCA)合成酶基因进行克隆和生物信息学分析,这为深入研究CsTHCA的功能提供理论基础。[方法]以大麻品种"火麻一号"为材料,采用RT-PCR技术克隆THCA合成酶基因(CsTHCA)并对其进行生物信息学分析。[结果]该基因开放阅读框全长1 638bp,编码545个氨基酸。推导的氨基酸序列在309~760bp处与野生种花生和蔓花生序列一致性达74%。理化特性分析发现此蛋白为疏水蛋白且结构稳定。蛋白结构功能域分析预测该蛋白质序列中有跨膜区域,大部分组成为疏水性氨基酸。[结论]本文从大麻中克隆了THCA基因并对其进行了生物信息学分析,可为后续分子机制的研究提供理论依据。