高羊茅FaRVE8基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

生物钟是一个复杂的调控网络,在环境的不断变化中促进植物的生长,REVEILLE8 (RVE8)是生物钟的重要基因。为探讨其分子机理,采用RT-PCR和RACE方法,克隆高羊茅叶片FaRVE8基因,结果显示,FaRVE8全长为1881 bp,有1236 bp的开放阅读框,编码411个氨基酸,同属于MYB样因子。遗传进化树表明其与禾本科植物二穗短柄草、节节麦、大麦的同源蛋白亲缘关系较近。利用荧光定量分析高羊茅叶片中FaRVE8在不同光照处理下的表达特征,结果表明,FaRVE8在不同光照处理下均有表达,且呈现出明显的昼夜节律。亚细胞定位显示FaRVE8定位在细胞核中,可能在细胞核中发挥重要作用。以上研究表明,FaRVE8在调节生物节律中有重要作用,为进一步探讨FaRVE8基因的功能和分子调控机制奠定基础。     

文山牛SIRT2基因的克隆、表达及亚细胞定位

试验旨在克隆文山牛SIRT2基因,检测SIRT2基因在文山牛不同组织中的表达谱并进行序列分析,鉴定其在293A细胞系中的亚细胞定位。参照GenBank中牛SIRT2基因序列(登录号:NM_001113531.1),在其保守区设计1对特异性引物,以cDNA为模板克隆文山牛SIRT2基因,进行同源性和系统进化分析;以GAPDH基因为内参分析SIRT2基因在文山牛心脏、肝脏、肾脏、肺脏、胃、结肠、肌肉、脂肪8个组织中的表达水平;构建pDsRed-SIRT2真核表达载体并转染到293A细胞系中表达,观察融合蛋白的亚细胞定位。结果表明,文山牛SIRT2基因开放阅读框全长1 173bp,编码390个氨基酸,分子质量为43.3ku,理论等电点为4.985;SIRT2编码蛋白整体表现为亲水性,带有负电荷。文山牛与水牛、白豚、蹄蝠等哺乳动物具有较高的同源性,在系统发育树中距离最近,但与树袋熊距离稍远,推测有袋目哺乳动物在进化过程中过早地与其他哺乳动物产生了遗传差异,在哺乳动物遗传相关的研究中需特殊考虑有袋目哺乳动物。实时荧光定量PCR结果显示,SIRT2基因在文山牛8个组织中均有表达,在肌肉和肝脏中的表达水平较高,与其他组织存在显著差异(P0.05)。pDsRed-SIRT2融合蛋白主要定位于293A细胞的细胞质中,可能参与部分细胞器的运作及细胞内物质的运输,调节细胞稳态并在细胞繁殖过程中提供必要的能量物质。本试验结果为进一步探究牛SIRT2基因功能提供了一定的理论依据。     

文山牛SIRT2基因的克隆、表达及亚细胞定位

试验旨在克隆文山牛SIRT2基因,检测SIRT2基因在文山牛不同组织中的表达谱并进行序列分析,鉴定其在293A细胞系中的亚细胞定位。参照GenBank中牛SIRT2基因序列（登录号：NM_001113531.1）,在其保守区设计1对特异性引物,以cDNA为模板克隆文山牛SIRT2基因,进行同源性和系统进化分析;以GAPDH基因为内参分析SIRT2基因在文山牛心脏、肝脏、肾脏、肺脏、胃、结肠、肌肉、脂肪8个组织中的表达水平;构建pDsRed-SIRT2真核表达载体并转染到293A细胞系中表达,观察融合蛋白的亚细胞定位。结果表明,文山牛SIRT2基因开放阅读框全长1 173 bp,编码390个氨基酸,分子质量为43.3 ku,理论等电点为4.985;SIRT2编码蛋白整体表现为亲水性,带有负电荷。文山牛与水牛、白豚、蹄蝠等哺乳动物具有较高的同源性,在系统发育树中距离最近,但与树袋熊距离稍远,推测有袋目哺乳动物在进化过程中过早地与其他哺乳动物产生了遗传差异,在哺乳动物遗传相关的研究中需特殊考虑有袋目哺乳动物。实时荧光定量PCR结果显示,SIRT2基因在文山牛8个组织中均有表达,在肌肉和肝脏中的表达水平较高,与其他组织存在显著差异（P<0.05）。pDsRed-SIRT2融合蛋白主要定位于293A细胞的细胞质中,可能参与部分细胞器的运作及细胞内物质的运输,调节细胞稳态并在细胞繁殖过程中提供必要的能量物质。本试验结果为进一步探究牛SIRT2基因功能提供了一定的理论依据。     

草地早熟禾PpGA2ox基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

利用RACE技术从草地早熟禾中克隆赤霉素合成代谢的关键酶GA2-氧化酶基因(PpGA2ox),提交到GenBank,登录号为KX254272。其开放阅读框为1047bp,编码348个氨基酸。系统进化分析表明,PpGA2ox与大麦、小麦及二穗短柄草中的GA2ox亲缘关系较近。亚细胞定位结果显示,其编码的蛋白定位于细胞核和细胞质中。实时荧光定量分析表明,PpGA2ox在幼嫩叶片中的表达量最高,且受GA3、MeJA及IAA三种激素的诱导。     

牛支原体pdhc基因的克隆、表达及其亚细胞定位

试验旨在研究牛支原体(Mycoplasma bovis,M.bovis)武威株二氢硫辛酰胺转乙酰酶(PDHc-E2)基因序列特征及其在牛支原体细胞中的位置。参照GenBank中牛支原体HB0801株pdhc基因(登录号:CP002058.1)设计引物,应用PCR扩增获得牛支原体武威株pdhc基因,在测序及序列分析的基础上,应用Overlap PCR完成点突变后将其克隆至pET-28a(+)中,构建原核表达载体pET-pdhc。pET-pdhc转化大肠杆菌Rosetta(DE3)感受态细胞后经IPTG诱导获得融合蛋白,将纯化蛋白免疫新西兰兔制备多抗血清,应用iELISA和Western blotting对牛支原体武威株PDHc-E2在细胞内的分布进行初步研究。结果显示,牛支原体武威株pdhc基因CDS全长735bp,编码244个氨基酸,与国内牛支原体分离株HB0801、Hubei-1、CQ-W70、NM2012等基因序列完全一致,与国际标准株PG45同源性为99.2%,与无乳支原体(M.agalactiae)同源性为90.9%~91.2%,与加利福尼亚支原体(M.californicum)ST6株的同源性仅为78.4%,基因序列非常保守;通过Overlap PCR将该基因中4个编码色氨酸的TGA密码子突变为TGG,且完成点突变后的基因在大肠杆菌中成功表达,重组蛋白大小约为29ku,主要以可溶性形式存在,iELISA结果显示,重组蛋白PDHc-E2具有较高的免疫原性,可刺激新西兰兔产生高水平的抗体,血清效价高达1∶100 000;亚细胞定位结果表明,制备的多抗血清与重组蛋白PDHc-E2、牛支原体全菌蛋白、牛支原体膜蛋白、牛支原体胞浆蛋白均能发生特异性结合,说明该蛋白在牛支原体细胞膜和细胞质中均有分布,为膜相关蛋白,但在细胞质中的分布多于细胞膜。本研究结果为进一步研究牛支原体的生物学功能提供了理论依据。     

牛支原体pdhc基因的克隆、表达及其亚细胞定位

试验旨在研究牛支原体（Mycoplasma bovis,M.bovis）武威株二氢硫辛酰胺转乙酰酶（PDHc-E2）基因序列特征及其在牛支原体细胞中的位置。参照GenBank中牛支原体HB0801株pdhc基因（登录号：CP002058.1）设计引物,应用PCR扩增获得牛支原体武威株pdhc基因,在测序及序列分析的基础上,应用Overlap PCR完成点突变后将其克隆至pET-28a（+）中,构建原核表达载体pET-pdhc。pET-pdhc转化大肠杆菌Rosetta（DE3）感受态细胞后经IPTG诱导获得融合蛋白,将纯化蛋白免疫新西兰兔制备多抗血清,应用iELISA和Western blotting对牛支原体武威株PDHc-E2在细胞内的分布进行初步研究。结果显示,牛支原体武威株pdhc基因CDS全长735 bp,编码244个氨基酸,与国内牛支原体分离株HB0801、Hubei-1、CQ-W70、NM2012等基因序列完全一致,与国际标准株PG45同源性为99.2%,与无乳支原体（M.agalactiae）同源性为90.9%~91.2%,与加利福尼亚支原体（M.californicum）ST6株的同源性仅为78.4%,基因序列非常保守;通过Overlap PCR将该基因中4个编码色氨酸的TGA密码子突变为TGG,且完成点突变后的基因在大肠杆菌中成功表达,重组蛋白大小约为29 ku,主要以可溶性形式存在,iELISA结果显示,重组蛋白PDHc-E2具有较高的免疫原性,可刺激新西兰兔产生高水平的抗体,血清效价高达1：100 000;亚细胞定位结果表明,制备的多抗血清与重组蛋白PDHc-E2、牛支原体全菌蛋白、牛支原体膜蛋白、牛支原体胞浆蛋白均能发生特异性结合,说明该蛋白在牛支原体细胞膜和细胞质中均有分布,为膜相关蛋白,但在细胞质中的分布多于细胞膜。本研究结果为进一步研究牛支原体的生物学功能提供了理论依据。     

日本结缕草ZjPPH2基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

利用RACE技术从日本结缕草中克隆得到1个脱镁叶绿素脱镁叶绿酸水解酶基因ZjPPH2(GenBank登录号:MG870086)。其开放阅读框为1140bp,编码379个氨基酸。构建系统进化树发现,ZjPPH2蛋白与高粱亲缘关系最近。通过染色体步移的方法得到ZjPPH2基因ATG上游1699bp序列,PLACE在线预测结果表明,其启动子序列上具有响应ABA、MeJA、SA的调控元件及若干光响应元件。亚细胞定位结果显示,ZjPPH2定位于叶绿体。荧光定量数据表明,ZjPPH2基因在衰老叶片中的表达量最高,且受ABA、MeJA、SA及黑暗处理的调控。     

柳枝稷PvJAZ1基因的克隆、表达特性与亚细胞定位

JAZ蛋白在植物生长发育和胁迫信号通路中具有关键作用.为探究JAZ蛋白在柳枝稷(Panicum virgatum L.)中的调控机制,本研究从柳枝稷中克隆了PvJAZ1基因,并对其分子特征、表达特性与亚细胞定位进行了分析.结果研究表明:PvJAZ1的开放阅读框长度为630 bp,编码209个氨基酸,为不稳定的亲水性蛋白...     

牛支原体EF-Tu基因的克隆表达、亚细胞定位及间接ELISA方法建立

旨在获得牛支原体延伸因子EF-Tu蛋白,分析其在牛支原体菌体内的分布情况,建立EF-Tu间接ELISA法,为进一步研究牛支原体EF-Tu的生物学功能提供理论依据,也为建立牛支原体有效的血清学诊断方法和亚单位疫苗的研制奠定基础。参照Uniprot数据库中M.bovis PG45株EF-Tu基因序列,应用Overlap PCR扩增获得EF-Tu基因并将其克隆至pMD19-T载体,测序正确后,构建pET32a-EF-Tu原核表达载体,转化大肠杆菌BL21表达菌,IPTG诱导表达,纯化后的表达产物免疫新西兰兔(New Zealand rabbit)制备多克隆抗体,利用间接ELISA测定高免血清抗体效价,用Western blot和间接ELISA法初步定位EF-Tu在菌体内的分布,通过优化反应条件,建立间接ELISA检测法。结果表明:重组蛋白EF-Tu约为66ku,主要以可溶性形式表达;采用间接ELISA测定的多克隆抗体效价为1:6400;Western blot和ELISA表明该蛋白在牛支原体细胞质和细胞膜中均有表达,且含量相当。利用EF-Tu建立的ELISA法具有很好的特异性和敏感性。通过原核表达系统成功得到牛支原体延伸因子的重组蛋白,该蛋白分布于菌体细胞质和膜表面,且含量基本相当。本研究所建立的EF-Tu ELISA法适合大规模的血清学诊断检测。     

伪狂犬病毒SL株gL基因的克隆、原核表达、抗体制备及亚细胞定位

通过PCR从伪狂犬病毒(PRV)SL株基因组中扩增出gL基因,将产物亚克隆至原核表达载体pET-32a(+)中,测序验证后将重组质粒转化至E.coli Rosseta,进行IPTG诱导表达。SDS-PAGE检测显示诱导表达蛋白约33 000,同预期大小相符,通过Western blot检测可知重组蛋白具有较好的抗原性。使用Ni 2+-Agarose His标签蛋白纯化试剂盒纯化重组蛋白,纯化后的重组蛋白免疫家兔制备多克隆抗体,经琼脂扩散试验测定,效价达1∶8。通过免疫荧光技术进行PRV gL亚细胞定位检测,结果显示最早可在感染后4h的细胞质中检测到特异性荧光,并随着PRV的复制gL表达增加。试验结果为进一步研究gL基因的功能和PRV的致病机理提供了重要依据。     

滑液支原体GDPD基因的原核表达、酶活性分析及亚细胞定位

为了解滑液支原体（Mycoplasma synoviae,MS）甘油磷酸二酯磷酸二酯酶（glycerophosphodoester phosphodiesterase,GDPD）的生物学功能,本试验参照GenBank中MS WVU1853株序列设计特异性引物,应用PCR技术扩增获得MS WVU1853株GDPD基因,在测序及序列分析的基础上将其克隆至pET-28a（+）质粒构建原核表达载体pET-GDPD,转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞后经IPTG诱导表达,纯化表达产物并分析其酶促活性,进而制备其多克隆抗体,应用间接ELISA和Western blotting检测其免疫原性并分析其在MS内的分布。结果表明,MS WVU1853株GDPD基因CDS全长726 bp,编码242个氨基酸,重组蛋白分子质量约为28 ku。酶促活性检测表明,重组蛋白可催化对硝基苯磷酸二钠（pNPP）转化为对硝基苯酚,且其作用的最适pH为9.0,最佳温度为37℃,Pb²⁺具有较强的抑制作用,而Ca²⁺对其具有较强的促进作用。间接ELISA及Western blotting检测结果表明,MS GDPD具有良好的免疫原性,可刺激新西兰兔产生高水平的抗体,血清效价高达1：160000;亚细胞定位结果表明,MS GDPD在细胞膜和细胞浆内均有分布,但在细胞膜的含量略高于细胞浆。本研究结果为探究MS GDPD生物学功能提供了一定的参考依据。     

沟叶结缕草八氢番茄红素基因ZmPSY的克隆、亚细胞定位及表达分析

八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase,PSY)是生物类胡萝卜素合成途径中的一个关键酶。本实验从沟叶结缕草中克隆得到ZmPSY基因(Genbank登录号为:KY264128)。该基因开放阅读框为1230 bp,编码409个氨基酸残基。亚细胞定位结果显示,ZmPSY定位于叶绿体中。实时荧光定量分析表明,ZmPSY基因在沟叶结缕草幼嫩的叶片中表达量最高。ZmPSY可受外施激素脱落酸(ABA)的诱导,但受外施激素水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)的抑制。本实验为深入研究沟叶结缕草八氢番茄红素合成酶基因的功能奠定了基础。     

滑液支原体GDPD基因的原核表达、酶活性分析及亚细胞定位

为了解滑液支原体(Mycoplasma synoviae,MS)甘油磷酸二酯磷酸二酯酶(glycerophosphodoester phosphodiesterase,GDPD)的生物学功能,本试验参照GenBank中MS WVU1853株序列设计特异性引物,应用PCR技术扩增获得MS WVU1853株GDPD基因,在测序及序列分析的基础上将其克隆至pET-28a(+)质粒构建原核表达载体pET-GDPD,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞后经IPTG诱导表达,纯化表达产物并分析其酶促活性,进而制备其多克隆抗体,应用间接ELISA和Western blotting检测其免疫原性并分析其在MS内的分布。结果表明,MS WVU1853株GDPD基因CDS全长726 bp,编码242个氨基酸,重组蛋白分子质量约为28 ku。酶促活性检测表明,重组蛋白可催化对硝基苯磷酸二钠(pNPP)转化为对硝基苯酚,且其作用的最适pH为9.0,最佳温度为37℃,Pb~(2+)具有较强的抑制作用,而Ca~(2+)对其具有较强的促进作用。间接ELISA及Western blotting检测结果表明,MS GDPD具有良好的免疫原性,可刺激新西兰兔产生高水平的抗体,血清效价高达1∶160 000;亚细胞定位结果表明,MS GDPD在细胞膜和细胞浆内均有分布,但在细胞膜的含量略高于细胞浆。本研究结果为探究MS GDPD生物学功能提供了一定的参考依据。     

高羊茅腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因FaSAMDC的克隆与差异表达分析

在进行高羊茅光敏色素C基因5′端克隆时,筛选到腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因的5′端序列,根据5′端序列设计引物,扩增出该基因的3′端,拼接得到高羊茅腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因全序列,命名为FaSAMDC(GenBank登录号:HQ606139),利用实时荧光定量PCR技术研究FaSAMDC基因在长日照与短日照条件下昼夜24 h的表达差异,为进一步揭示不同光周期调控FaSAMDC基因的表达奠定理论基础。FaSAMDC的cDNA全长1 964 bp,具有微型上游阅读框、小型上游阅读框和主阅读框3个开放阅读框,分别位于226～234,234～380和555～1 742 bp,微型上游阅读框和小型上游阅读框存在1个碱基重叠,主阅读框编码395个氨基酸,含有保守功能域:酶原剪切位点功能域和SAMDC蛋白快速降解有关的PEST功能域。对编码蛋白氨基酸序列的同源性分析表明,FaSAMDC与其他单子叶植物SAMDC蛋白的亲缘关系较近。在长日照和短日照处理条件下,FaSAMDC都具有3个表达峰。短日照处理条件下的表达峰比长日照处理条件下的表达峰早几个小时,但峰高低于长日照条件。由此说明,FaSAMDC基因的表达受光周期调控,与生物钟控制的昼夜节律有关。     

家蚕微孢子虫半胱氨酸脱硫酶基因的克隆及表达和亚细胞定位

半胱氨酸脱硫酶是一类活性依赖于磷酸吡哆醛的酶类,可催化L-半胱氨酸转化为L-丙氨酸和硫烷硫原子,为铁硫簇组装提供硫原子。基于家蚕微孢子虫基因组数据,克隆了家蚕微孢子虫半胱氨酸脱硫酶(NbNfs)基因。序列结构分析显示NbNfs含有其活性所需的保守氨基酸位点,但不具有线粒体型N端导肽;系统发育分析表明微孢子虫半胱氨酸脱硫酶与真菌线粒体型半胱氨酸脱硫酶聚为一类,属于类群Ⅰ,起源于α-变形细菌;共线性分析表明半胱氨酸脱硫酶基因在不同微孢子虫之间其基因座位保守,具有共线性。构建重组质粒pET30a(+)-NbNfs,并转化到E.coli Rosetta(DE3),经IPTG诱导表达NbNfs融合蛋白,用Ni-NTA亲和层析柱进行纯化后,将融合蛋白免疫昆明小鼠制备多克隆抗体,Western blotting检测NbNfs在成熟家蚕微孢子虫具有表达。胶体金免疫定位显示NbNfs主要定位于成熟家蚕微孢子虫的细胞质中。研究结果为家蚕微孢子虫铁硫簇组装途径的研究奠定了基础。     

鸡Stra8基因真核表达载体构建及亚细胞定位的研究

试验旨在克隆苏禽黄鸡视黄酸激活基因8(Stra8)的cDNA序列,构建pEGFP-C1-Stra8载体并制备鸡Stra8抗体.通过RT-PCR克隆苏禽黄鸡Stra8基因cDNA,构建pEGFP-C1-Stra8和pcDNA3.1(+)-Stra8重组质粒,分别转染NIH-3T3细胞和免疫小鼠制备抗体,间接免疫荧光法检测抗体效价以及在细胞中的分布.结果显示,苏禽黄鸡Stra8基因cDNA全长645 bp,共编码214个氨基酸,提交至GenBank获得登录号为JX204292.1;成功制备Stra8多克隆抗体,pEGFP-C1-Stra8融合蛋白在NIH-3T3细胞质中表达.该结果为深入探讨禽类Stra8生物学功能奠定了基础.     

鸡Dazl基因的克隆及其亚细胞定位研究

为克隆鸡Dazl(Deleted in azoospermia-like,Dazl)基因CDS序列,通过构建eGFP标记的DAZL真核表达载体,实现该基因产物的亚细胞定位以探究其生物信息学功能.提取1日龄鸡睾丸总RNA,通过巢式PCR方法扩增出Dazl基因的CDS,构建真核表达载体pEGFP-C1-DAZL.采用LipofectaminTMLTX介导重组表达载体pEGFP-C1-DAZL转染CEF细胞,48 h后于荧光倒置显微镜下观察其表达定位,同时利用RT-PCR和Western-blot进一步鉴定eGFP-Dazl和蛋白水平的表达情况.结果表明:克隆出Dazl基因的完整CDS,长度870 bp,共编码289个氨基酸,与公布的鸡Dazl基因(GenBank登陆号:NM_204218)CDS区同源性达99％,编码氨基酸完全一致.酶切鉴定和序列分析均表明真核表达载体pEGFP-C1-DAZL构建成功.转染48 h后,RT-PCR和Western-blot分别检测到949 bp特异条带和59.7 ku的融合蛋白.荧光显微镜观察显示,融合蛋白(eGFP-Dazl)主要分布于细胞核.     

日本结缕草ZjERF2基因的克隆、转录激活活性、 亚细胞定位和表达分析

采用RACE的方法,克隆了日本结缕草(Zoysia japonica)ZjERF2基因(GenBank登录号为MH479420)。其开放阅读框为825 bp,编码274个氨基酸,含有一个高度保守的AP2结构域,具有典型的ERF转录因子特征。遗传进化分析表明其与黍(Panicum hallii)ERF亲缘关系最近。利用染色体步移的方法克隆ATG上游1 549 bp的启动子序列,PLACE预测其含有多个响应激素和胁迫处理的作用元件。构建了pGBKT7-ZjERF2载体,转化Y2HGold酵母感受态细胞,结果表明其具有较强的转录激活活性。为探析其亚细胞定位情况,成功构建35S??ZjERF2?YFP载体,本生烟草(Nicotiana tabacum)瞬时表达结果证明ZjERF2定位于细胞核。利用实时荧光定量的方法分析了ZjERF2的表达特征,结果表明ZjERF2基因在日本结缕草不同部位及不同发育时期表达量均有差异,在成熟叶片表达量最高。此外ZjERF2表达受ET、MeJA的诱导,但受ABA、PEG和NaCl的抑制。本研究表明ZjERF2是一个参与多种信号转导途径的转录因子。     

家蚕同源异型结构域蛋白基因Bmvis的克隆及组织表达和亚细胞定位

同源异型结构域蛋白(homeobox,HOX)基因是对生物体的生长发育从时间和空间上进行调控的一类基因。Vis(vismay)属于同源异型结构域蛋白转化生长影响因子(transforming growth interacting factor,TGIF)家族成员,在脊椎动物的研究中表明TGIF是转化生长因子-β(transforming growth factor β,TGF-β)信号转导途径中的转录抑制子,但在果蝇(Drosophilamelanogaster)的研究中发现其是一种转录激活子。基于为探究家蚕(Bombyx mori)中vis基因的功能提供基础信息的目的,在电子克隆的基础上通过RT-PCR从家蚕5龄幼虫精巢cDNA中克隆了长度为847 bp的vis基因(Bmvis)片段(GenBank登录号:JF412700)。蛋白结构分析表明Bmvis在HOX结构域的螺旋区和TALE区段内高度保守,同时在HOX结构域外的C末端大约20个氨基酸也是高度保守的。进化分析显示昆虫的Vis与Achi(achintya)聚为一类,但Vis与Achi根据物种分类关系聚在一起。对Bmvis在家蚕5龄第3天幼虫组织中表达的RT-PCR检测显示其仅在精巢中表达。将Bmvis进行原核表达后获得抗Bmvis多克隆抗体,亚细胞定位显示Bmvis在细胞核和细胞质中均有表达,但主要分布在细胞核中。