鸡内质网分子伴侣Calnexin基因的生物信息学与组织表达谱分析

为探明鸡内质网分子伴侣钙联结蛋白（Calnexin,CNX）基因特性及蛋白结构和功能,以鸡CNX基因序列为对象,利用生物信息学方法分析了12个物种该分子核苷酸和氨基酸序列的同源性及蛋白的结构和功能,并应用qRTPCR法分析了35日龄海兰白鸡30个组织中CNX mRNA组织表达谱。结果表明,CNX核苷酸序列及氨基酸序列在不同物种中具有一定保守性,该蛋白属于跨膜蛋白,不存在信号肽,酶分类可能属于EC 1.11.1.9,并与糖类特异性结合发挥活性。鸡CNX mRNA在鸡组织中广泛表达,其中在回肠、动脉和腺胃组织中表达量很高,表明CNX是鸡机体内必需蛋白分子,可能在消化系统和心血管系统中发挥更为重要作用。     

延边牛PPARγ基因的克隆及生物信息学分析

研究旨在克隆和分析延边牛过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）基因,并探讨其在延边牛不同组织中的表达规律。参考GenBank数据库中牛PPARγ的序列（登录号：NM_181024.2）设计引物,以18月龄延边牛为试验对象,利用RT-PCR克隆得到延边牛PPARγ基因,利用NCBI中的BLAST程序与其他物种进行相似性分析并构建系统进化树;用生物信息学软件分析其核苷酸序列及其编码蛋白的理化性质、疏水性、信号肽、跨膜结构域、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构、三级结构等;用实时荧光定量PCR检测延边牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、小肠、皮下脂肪、肌肉8个组织中PPARγ基因的相对表达水平。结果显示,延边牛PPARγ基因CDS区序列为1 620 bp,相似性比对和系统进化树结果显示,与黄牛的亲缘关系最近,相似性为99.9%,与鸡的亲缘关系最远,相似性为82.1%;该基因编码505个氨基酸,无信号肽和跨膜结构域,为亲水性蛋白,主要分布在细胞核和细胞质中;延边牛PPARγ蛋白二级结构主要为α-螺旋和无规则卷曲,存在53个潜在的磷酸化位点,24个O-糖基化位点;实时荧光定量PCR结果显示,延边牛PPARγ基因在脾脏、皮下脂肪、肝脏中表达量显著高于心脏（P<0.05）,肺脏、肾脏、肌肉和小肠中表达量显著低于心脏（P<0.05）。以上试验结果可为进一步研究PPARγ基因的功能提供借鉴。     

树鼩Tssk6基因cDNA克隆、组织表达谱及生物信息学分析

本研究旨在克隆出树鼩Tssk6基因cDNA的全长序列,阐明其组织表达谱及基本生物信息学特征。以GenBank中收录的树鼩Tssk6基因mRNA预测序列为参考设计特异性引物,对树鼩Tssk6基因的cDNA全长序列进行克隆,用实时荧光定量PCR检测该基因在树鼩不同组织中的表达情况,并对cDNA序列的CDS区核苷酸序列与蛋白质结构进行了生物信息学分析。结果显示,树鼩Tssk6基因cDNA的CDS区序列长度为822 bp,编码273个氨基酸;Tssk6基因仅表达于树鼩睾丸组织;对树鼩和其他8种哺乳动物Tssk6基因cDNA的CDS区核苷酸序列构建的系统进化树显示,树鼩与人、黑猩猩、恒河猴3种灵长类动物亲缘关系较近,与小鼠、大鼠、金仓鼠3种啮齿类动物亲缘关系较远。本研究为进一步研究树鼩Tssk6基因的功能奠定了基础。     

山羊溶酶体α-甘露糖苷酶不同结构域片段的制备及酶活性的鉴定

为分析溶酶体α-甘露糖苷酶(lysosomalα-mannosidase, LAM)亚基结构与酶活性的关系,分别截短、扩增含有山羊溶酶体α-甘露糖苷酶(Capra hircas LAM,ChLAM)高度保守活性位点的亚基片段ChA、ChC、ChD和ChT,将其作为目的基因构建酵母表达载体pPIC9K-ChA、pPIC9K-ChC、pPIC9K-ChD和pPIC9K-ChT,线性化后电转至酵母GS115感受态细胞,以1%甲醇诱导表达,SDS-PAGE和Western blot检测蛋白表达,并对表达产物进行LAM活性检测。结果显示,毕赤酵母中成功表达了有活性的ChLAMt蛋白,相对分子质量约为90 kDa,活性为35 U;而ChA、ChC、ChD表达产物不具有酶的活性。ChLAMt酶活性最适温度为45～55℃,最适pH5.5,Zn²⁺和Ca²⁺对ChLAMt酶活性有促进作用,ChLAMt蛋白与野生型全长编码的ChLAM蛋白有相似的酶活特性,说明A、C、D这3个亚基上高度保守的活性位点共同参与酶的催化反应,为ChLAM的研究提供了资料。     

鸡FKBP5基因的克隆、生物信息学及组织表达谱分析

本研究旨在对鸡FK506结合蛋白5（FK506 binding protein 5,FKBP5）基因进行克隆和生物信息学分析,并检测其在鸡不同组织中的表达量。以鸡脾脏cDNA为模板,通过PCR方法扩增和克隆鸡FKBP5基因完整CDS区序列,并进行同源性比对及系统进化树构建;使用在线软件分析FKBP5蛋白的理化性质、疏水性、跨膜结构、信号肽、二级结构和三级结构;利用实时荧光定量PCR检测其在肢体内外翻畸形（valgus-varus deformity,VVD）组肉鸡和正常组肉鸡组织中的表达量,并绘制组织表达谱。结果显示,鸡FKBP5基因CDS区序列全长1 350 bp,编码449个氨基酸;同源性比对和进化树分析表明,鸡FKBP5基因氨基酸序列与鹌鹑、鸭、壁虎、中华鳖、小鼠、人、猪、斑马鱼的同源性分别为98.4%、96.2%、85.8%、87.4%、81.1%、85.2%、86.1%和61.2%,与鹌鹑、鸭的亲缘关系最近,爬行类和哺乳类动物次之,与斑马鱼（鱼类）亲缘关系最远。鸡FKBP5蛋白分子质量为50.43 ku,理论等电点（pI）为5.94,半衰期为30 h,肽链N端为蛋氨酸（Met）,不稳定系数为23.80,属于稳定蛋白;跨膜区和信号肽预测结果显示,FKBP5蛋白不属于跨膜蛋白和分泌型蛋白。结构域分析结果表明,该蛋白包括2个FKBP型肽基脯氨酰异构酶（FKBP-type peptidylprolyl isomerases）、3个四肽重复（TPR）序列,主要包含α-螺旋（46.77%）、延伸链（12.47%）和无规则卷曲（40.76%）,且该蛋白与HSPA2、PPID、STIP1、HSP90AA1和HSP90AB1等互作蛋白具有很强的相关性。实时荧光定量PCR结果显示,FKBP5基因在鸡各组织中广泛表达,其中在软骨和法氏囊中表达量较高,在发病组肉鸡组织中的表达量均高于正常组肉鸡,且在心脏、腿肌、法氏囊、胸腺、软骨中表达量差异显著（P<0.05）,在脾脏中表达量差异极显著（P<0.01）。本试验结果可为肉鸡骨骼疾病及腿部健康选育提供参考。     

鸡FKBP5基因的克隆、生物信息学及组织表达谱分析

本研究旨在对鸡FK506结合蛋白5(FK506 binding protein 5,FKBP5)基因进行克隆和生物信息学分析,并检测其在鸡不同组织中的表达量。以鸡脾脏cDNA为模板,通过PCR方法扩增和克隆鸡FKBP5基因完整CDS区序列,并进行同源性比对及系统进化树构建;使用在线软件分析FKBP5蛋白的理化性质、疏水性、跨膜结构、信号肽、二级结构和三级结构;利用实时荧光定量PCR检测其在肢体内外翻畸形(valgus-varus deformity,VVD)组肉鸡和正常组肉鸡组织中的表达量,并绘制组织表达谱。结果显示,鸡FKBP5基因CDS区序列全长1350 bp,编码449个氨基酸;同源性比对和进化树分析表明,鸡FKBP5基因氨基酸序列与鹌鹑、鸭、壁虎、中华鳖、小鼠、人、猪、斑马鱼的同源性分别为98.4%、96.2%、85.8%、87.4%、81.1%、85.2%、86.1%和61.2%,与鹌鹑、鸭的亲缘关系最近,爬行类和哺乳类动物次之,与斑马鱼(鱼类)亲缘关系最远。鸡FKBP5蛋白分子质量为50.43 ku,理论等电点(pI)为5.94,半衰期为30 h,肽链N端为蛋氨酸(Met),不稳定系数为23.80,属于稳定蛋白;跨膜区和信号肽预测结果显示,FKBP5蛋白不属于跨膜蛋白和分泌型蛋白。结构域分析结果表明,该蛋白包括2个FKBP型肽基脯氨酰异构酶(FKBP-type peptidylprolyl isomerases)、3个四肽重复(TPR)序列,主要包含α-螺旋(46.77%)、延伸链(12.47%)和无规则卷曲(40.76%),且该蛋白与HSPA2、PPID、STIP1、HSP90AA1和HSP90AB1等互作蛋白具有很强的相关性。实时荧光定量PCR结果显示,FKBP5基因在鸡各组织中广泛表达,其中在软骨和法氏囊中表达量较高,在发病组肉鸡组织中的表达量均高于正常组肉鸡,且在心脏、腿肌、法氏囊、胸腺、软骨中表达量差异显著(P<0.05),在脾脏中表达量差异极显著(P<0.01)。本试验结果可为肉鸡骨骼疾病及腿部健康选育提供参考。     

家蚕模式识别受体PGRP、βGRP编码基因的克隆鉴定及表达谱分析

模式识别受体(PRR)是生物体先天免疫系统中免疫受体的代表,对生物体的生存极为重要。克隆鉴定了家蚕的14个模式识别受体编码基因,包括10个肽聚糖识别蛋白(PGRP)基因和4个β-葡聚糖识别蛋白(βGRP)基因,并得到了BmPGRP-S3、BmPGRP-S4和BmPGRP-L5的完整编码序列。家蚕PGRP的长型和短型亚家族都具有典型的酰胺酶活性结构域,短型亚家族具有信号肽,长型亚家族则没有信号肽。5个PGRP长型亚家族基因成簇分布于第1号染色体;5个PGRP短型亚家族基因中有2个分布于第9号染色体,有3个分布于第16号染色体。家蚕βGRP家族成员都具有信号肽,其中BmβGRP1-3成簇分布于第11号染色体,编码蛋白不具有典型的葡聚糖结合结构域;BmβGRP4独立分布于第22号染色体,编码蛋白具有典型的葡聚糖结合结构域。基因芯片数据分析表明,BmPGRP-L5和BmβGRP1在5龄第3天幼虫各组织中没有表达,其余12个模式识别受体基因为多组织表达,但在丝腺组织中均无表达。在这12个模式识别受体基因中,BmPGRP-L3等6个模式识别受体基因在中肠组织中的表达水平偏高;BmβGRP3、BmβGRP4和BmPGRP-L3、BmPGRP-L4等在家蚕生殖腺中的表达水平较高。在生殖腺以外的其他各组织中,这12个基因的表达不具有雌雄差异性。BmβGRP1在家蚕各发育时期没有表达,BmPGRP-L5主要在变态发育的转折期表达,其余12个模式识别受体基因在各发育时期均有表达,并从5龄第3天幼虫到上蔟第2天有较高水平的表达,雌雄个体间无表达差异性。由此说明这些模式识别受体基因的表达具有一定的组织性和发育时期性。给人工饲料无菌饲养的家蚕5龄第3天幼虫分别添食大肠杆菌、家蚕黑胸败血菌和家蚕白僵菌,对免疫诱导3、6、12和24h的家蚕进行个体水平的实时荧光定量PCR检测,发现PGRP长型亚家族基因BmPGRP-L1、BmPGRP-L3和短型亚家族基因BmPGRP-S1-3均能被这3种微生物诱导上调表达;βGRP基因家族中的BmβGRP3、BmβGRP4也能被3种微生物诱导上调表达。同时对诱导12h时家蚕各组织中14个家蚕模式识别受体基因的表达谱进行分析,结果显示经3种微生物分别诱导后,家蚕头部组织中BmβGRP2、BmβGRP4、BmPGRP-L2和BmPGRP-S1、BmPGRP-S3-5均上调表达;表皮、中肠和脂肪体中仅有BmβGRP3、BmPGRP-L4等少数模式识别受体基因上调表达。     

山麻鸭OC-116基因克隆、生物信息学及组织表达谱分析

实验旨在探究OC-116(Ovocleidin-116)基因在山麻鸭蛋壳形成过程中的作用,应用SMART-RACE技术克隆获得了长度为2129 bp的山麻鸭OC-116基因cDNA全长序列,运用生物信息学软件对该基因和蛋白的特征进行分析,结果显示:该基因编码蛋白的分子式为C2710H4331N865O927S12,属于...     

山羊RORα基因的克隆、表达载体构建及功能分析

旨在克隆山羊维甲酸相关孤儿受体α(RORα)基因并构建其真核表达载体,然后利用生物信息学工具系统分析RORα的生物学特性,最后对其在山羊生物钟系统中的作用机制进行初步探究。本研究以1只健康的12月龄雄性西农萨能奶山羊为试验动物,提取其肝组织总RNA,经逆转录PCR反转录为cDNA后,利用常规PCR扩增山羊RORα基因的编码区(coding sequence,CDS)片段,使用同源重组法将其与pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体相连接; 重组载体经PCR、酶切和测序鉴定后,将阳性质粒命名为pcDNA3.1-3HA-gRORα; 将pcDNA3.1-Puro-N-3HA和pcDNA3.1-3HA-gRORα质粒分别转染至HEK293T细胞后,通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)和蛋白质免疫印迹(western blotting,WB)技术检测山羊RORα的表达; 同时利用ExPASy、ProtScale等软件对山羊RORα基因进行系统的生物信息学分析。另外,使用同源重组法分别构建含有山羊生物钟基因BMAL1和NR1D1启动子片段的pGL4.10-BMAL1-Promoter-Luc及pGL4.10-NR1D1-Promoter-Luc的荧光素酶报告质粒,并通过双荧光素酶报告试验探究山羊RORα蛋白调控BMAL1和NR1D1基因启动子转录活性的作用机制。PCR、酶切和测序鉴定结果表明,pcDNA3.1-3HA-gRORα重组质粒构建成功; qPCR和WB结果显示,pcDNA3.1-3HA-gRORα转染组RORα基因的mRNA表达水平和蛋白表达水平均显著高于pcDNA3.1-Puro-N-3HA转染组(P < 0.01)。生物信息学分析结果显示,山羊RORα基因CDS区序列与绵羊、牛和猪的相似性较高,分别为97.5%、97.1%和95.2%。山羊的RORα蛋白是一种亲水性蛋白。二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成,有信号肽的概率较小,无跨膜区; 三级结构与小鼠和人的RORα蛋白差异性极小,三者具有高度相似性。此外,PCR、酶切和测序结果表明,pGL4.10-BMAL1-Promoter-Luc和pGL4.10-NR1D1-Promoter-Luc重组质粒构建成功。双荧光素酶报告试验结果表明,山羊RORα蛋白可以显著上调山羊BMAL1和NR1D1基因启动子的转录活性。本研究成功构建了山羊RORα基因的真核表达载体,并证明了RORα蛋白可以正向调控山羊BMAL1和NR1D1基因的启动子活性,这为进一步探究山羊核受体RORα的功能及山羊生物钟的转录调控机制提供了前期基础。     

山麻鸭SCA-2基因克隆、生物信息学及组织表达谱分析

为了探究Struthiocalcin-2(SCA-2)基因在山麻鸭蛋壳形成过程中的作用,试验选择9只产蛋高峰期(30周龄)的健康山麻鸭,采用SMART-RACE方法对山麻鸭SCA-2基因cDNA序列进行克隆,运用生物信息学软件对SCA-2基因编码蛋白质的理化性质、二级和三级结构进行预测及分析,构建SCA-2基因系统进化树;采集试验山麻鸭心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸肌、肌胃、下丘脑、垂体、卵巢,以及输卵管的漏斗部、膨大部、峡部和子宫部共14个组织,每3只做一次混样处理,每个组织共3个重复,提取组织RNA,通过实时荧光定量PCR分析SCA-2基因mRNA在上述组织中的相对表达量。结果表明：SCA-2基因的cDNA全长为726 bp,该基因编码蛋白的分子式为C₈₃₆H₁₂₄₇N₂₂₉O₂₄₇S₈,属于不稳定蛋白,其中丝氨酸(12.6%)、亮氨酸(12.0%)、丙氨酸(10.2%)含量较高;蛋白质的二级结构中,α螺旋占23.35%、β折叠占13.77%、无规卷曲占62.87%,且包...     

猪附红细胞体α-烯醇化酶基因的克隆及生物信息学分析

为了研究猪附红细胞体α-烯醇化酶的功能,根据GenBank中猪附红细胞体α-烯醇化酶基因的DNA序列设计引物,以猪附红细胞体吉林株DNA为模板,进行PCR扩增,将该基因克隆到pMD-18T载体后,进行序列测定及分析。结果表明:此序列编码393个氨基酸,与GenBank上登录的α-烯醇化酶序列核苷酸同源性为98%,氨基酸同源性为100%。蛋白质的分子理论值为42.4 ku,理论等电点为6.62。α-烯醇化酶二级结构以α螺旋为主,主要有6个抗原表位区域。系统进化分析显示,该基因与牛支原体的亲缘关系最近,与犬支原体亲缘关系最远。     

鸡十二指肠、法氏囊IFN-α基因的克隆和生物信息学分析

IFN-α是干扰素的一种,其对动物免疫力和抗病能力的增强有重要的作用,本试验首次通过PCR技术克隆鸡十二指肠和法氏囊IFN-α基因,并使用生物信息学的方法分析IFN-α基因和蛋白的理化性质和结构.结果显示,鸡十二指肠、法氏囊都有IFN-α基因的表达,其是一种主要由α螺旋排列而成的蛋白质.     

家蚕DnaJ5基因的克隆与表达谱分析

DnaJ蛋白是一种调节蛋白。从构建的家蚕蛹cDNA文库中检索到一条编码DnaJ蛋白的EST,并克隆获得家蚕DnaJ5基因(Bm-DnaJ5,GenBank登录号为FJ592078)。该基因的开放阅读框长1 056 bp,编码351个氨基酸,分子质量为38.93 kD,等电点为9.25。利用实时定量PCR技术对Bm-DnaJ5基因在家蚕不同组织和发育时期的时空表达谱进行定量分析,结果显示:该基因在5龄幼虫时期的各组织中都有表达,在睾丸中的表达量最高,拷贝数达到1.16×108个/μg,其次在头部、中肠、前部丝腺和翅原基中的表达量也较高,在气管丛中的表达量最低,拷贝数仅为1.84×104个/μg;在蛹中期的几个组织中均有表达,其中在眼和睾丸中的表达量较高,拷贝数分别为8.79×107个/μg和1.78×107个/μg,而在卵巢中的表达量最低,拷贝数仅为1.94×105个/μg。     

猪泛素-B 基因的克隆及组织表达谱分析

从人泛素-B（Ubiquitin B,UbB）基因mRNA序列出发,在猪的ESTs库中进行同源性搜索,通过电子克隆和进一步RT-PCR方法从猪肌肉组织总RNA中扩增出泛素-B基因部分cDNA序列（GenBank登录号：EF688558）,长894bp,其中在89～778bp处包含一个完整的开放阅读框,编码229个氨基酸。猪泛素-B基因由2个外显子和1个内含子构成（GenBank登录号：EF688559）,内含子长657bp,符合GT-AG规则。序列分析结果表明：猪泛素-B基因与已报道的人、黑猩猩、小家鼠、大鼠、鸡等物种的泛素-B基因高度同源,同源性分别为92％、91％、91％、91％、89％,氨基酸序列同源性为100％。半定量RT-PCR结果表明：泛素-B基因在150日龄肥育猪心脏、肝脏、肾脏、小脑中的表达量较高,脾脏、肺脏、胃、膀胱、背最长肌、大脑次之,脂肪和下丘脑中的表达量最低,其在蓝塘与长白猪肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、膀胱、背最长肌等7个组织中的表达量存在差异。     

结缕草ZjCSD基因的克隆及表达分析

铜锌超氧化物歧化酶是植物响应逆境胁迫过程中的关键酶,其含量和活性与植物抗逆性密切相关。本研究以结缕草cDNA为模板,利用同源克隆法,从结缕草转录组数据库中克隆获得了结缕草ZjCSD基因,该基因编码一个含有152个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析结果显示:ZjCSD基因编码蛋白为稳定的、亲水的、酸性、非分泌脂溶蛋白,定位于细胞质中,含有CSD蛋白家族特有的保守结构域,具有典型的Cu²⁺和Zn²⁺结合位点;与小米、玉米等禾本科植物具有较高的同源性,进化关系较近。采用实时荧光定量PCR研究该基因在不同组织中、不同胁迫处理下的表达模式,结果表明,ZjCSD基因在根、茎、叶中都有表达,叶中表达量最高;干旱胁迫(30% PEG)、盐胁迫(150 mmol/L NaCl)和Cd²⁺胁迫(200 mg/L Cd²⁺)均能诱导ZjCSD基因表达量上调,Pb²⁺胁迫(1 g/L Pb²⁺)诱导ZjCSD基因表达量下调。故推测结缕草ZjCSD基因在结缕草应对干旱、盐和重金属胁迫的过程中发挥作用。     

小花棘豆中毒对小鼠脑组织α-甘露糖苷酶表达的影响

探讨小花棘豆对小鼠脑组织α-甘露糖苷酶(AMA)表达的影响,进一步揭示小花棘豆的毒性作用机理。将40只小鼠随机分为4组,即对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组,3个试验组分别按照每千克体重1、5、10 g的剂量饲喂小花棘豆,攻毒后第63天采集小鼠脑组织,检测小鼠不同脑区AMA分布与表达的变化。结果显示,小花棘豆中毒可导致小鼠脑组织AMA mRNA表达水平的下降,但试验Ⅰ组与对照组差异不显著(P0.05),试验Ⅱ组和试验Ⅲ组小鼠小脑、大脑和丘脑AMA mRNA表达量均显著低于对照组(P0.05),但3个试验组海马和脑干AMA mRNA表达量与对照差异均不显著(P0.05)。AMA在海马与脑干中表达极弱,在其他区域均有表达,表达量与神经细胞和颗粒细胞的数量正相关。结果表明,不同剂量小花棘豆可降低小鼠脑组织AMA mRNA表达量,小脑、大脑和丘脑是其主要作用的靶区。     

家蚕Gar1p基因的克隆表达及生物信息学分析

在对家蚕功能基因筛选中获得一条长844 bp的基因序列,其编码蛋白与一种富含甘氨酸和精氨酸的核仁小分子RNA结合蛋白(glycine and arginine-rich nucleolar protein,Gar1p)的同源性达63%。利用生物信息学方法分析了该基因上游的启动子序列,发现该基因不含内含子,由1个699 bp的单一外显子编码232个残基的蛋白,预测分子量为22.4 kD,等电点11.43。该Gar1p蛋白的疏水性最大值为1.167,最小值为-2.011,其序列的两端各有1个强亲水性的GAR区域,而中间含有5个潜在的磷酸化位点。Gar1p基因已从家蚕基因组中扩增得到,并克隆进表达载体pET-28a中,在大肠杆菌中得以表达,为研究其功能提供了条件。     

水貂α-干扰素基因的克隆、测序和生物信息学分析

根据GenBank发表的序列,应用Primer5.0分析软件设计并合成1对引物用于扩增水貂α干扰素(α-IFN)基因,从刀豆素A(ConA)刺激的水貂外周血白细胞中提取总RNA,RT-PCR扩增水貂α干扰素基因,获得了约510 bp片段,将其克隆到pMD18-T载体中,进行序列分析,证实是水貂α干扰素基因(MKIFN)。将测得的序列与GenBank中发表的水貂的α-IFN基因核苷酸比较,同源性为95%,氨基酸序列同源性为96%。这为进一步研究水貂干扰素的生物学特性和应用奠定了基础。