西农萨能羊乳腺脂肪酸合酶基因exon 9-15的克隆与序列分析

【目的】山羊FAS基因exon 9-15编码的乙酰/丙二酸单酰基转移酶（acetyl-CoA and malonyl-CoA transacylases,AT/MT）区域对山羊乳短、中链脂肪酸的合成起重要调控作用。本研究针对西农萨能羊乳腺FAS基因exon 9-15进行克隆和序列分析。【方法】以处于泌乳期28 d的西农萨能羊乳腺组织mRNA反转录的cDNA为模板,通过RT-PCR方法首次扩增出西农萨能羊乳腺FAS基因exon 9-15的cDNA序列全长及exon 8 的3′端和exon 16 的5′端部分cDNA序列（GenBank收录号为DQ 915966）,并对其进行了同源性分析和功能预测。【结果】克隆片段全长1 449 bp,其中包括exon 9-15共1 388 bp、exon 8的3′端9 bp和exon 16 的5′端52 bp,编码483个氨基酸,包含编码的AT/MT区域951 bp（454～1404 nt）;西农萨能羊乳腺FAS基因exon 9-15与牛（NM_001012669）,人（NM_004104）,大鼠（NM_017332）和鸡（NM_205155）核苷酸序列相似度分别为95%、85.7%、82.7%、73.2%,氨基酸相似度分别为92.9%、77.7%、82.3%、64.7%;exon 10较其它物种缺失1个氨基酸。【结论】克隆获得西农萨能羊FAS基因片段全长1 449 bp,外显子9-15大小分别为463、185、190、95、135、204和116 bp;核苷酸及氨基酸序列与牛相应序列的同源性均高于其它物种;AT/MT区域的活性位点在各物种间均为高度保守的丝氨酸,但西农萨能羊exon 10较其它物种缺失1个氨基酸,这可能对AT/MT区域的空间构象及其生理功能产生重要影响。本研究为西农萨能羊FAS基因cDNA全长克隆以及基因功能研究奠定了重要基础。     

西农萨能羊FAS基因shRNA序列筛选及其腺病毒载体的构建

山羊脂肪酸合酶(Fatty acid synthase,FAS)是脂肪酸合成的关键酶,对乳腺短、中链脂肪酸合成起重要调控作用。设计了shRNA-5544、shRNA-5936s、hRNA-6132 3条针对FAS基因不同区域的小发夹RNA(Short hairpin RNA,shRNA)及一条阴性对照序列shRNA-NC,并构建表达这4条shRNA序列的入门载体及其靶基因与红色荧光蛋白基因的融合表达载体,二者共转染HEK 293细胞进行有效序列筛选,结果显示shRNA-5544和shRNA-5936序列具有明显的干扰效果。在LR Clonase-Ⅱ重组酶作用下,分别将pENTR/CMV-GFP/U6-shRNA-5544、pENTR/CMV-GFP/U6-shRNA-5936及pENTR/CMV-GFP/U6-shRNA-NC入门载体与腺病毒骨架载体pAd/PL-DEST进行LR重组,经氨苄青霉素及氯霉素抗性筛选后成功获得3个重组腺病毒载体,ScaⅠ酶切鉴定及测序分析证实所构建的重组腺病毒载体中插入序列与设计序列一致。重组腺病毒载体经PacⅠ酶切线性化后,利用Lipofectamine 2000转染HEK 293细胞,10~12 d后收集病毒,在HEK 293细胞中反复扩增3次后,获得高滴度的重组腺病毒,利用TCID50法测定重组腺病毒滴度分别为6×108PFU/mL(表达shRNA-5544序列)、5×108PFU/mL(表达shRNA-5936序列)及6×108PFU/mL(表达shRNA-NC序列),为进一步在原代培养的山羊乳腺上皮细胞中进行FAS基因的RNA干扰研究奠定基础。     

西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因启动子的克隆及活性测定

【目的】克隆测定西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因（Fatty Acid Synthase,FAS）启动子的全长序列,进行活性区域分析,为奶山羊FAS基因功能和表达调控机理研究提供依据。【方法】根据牛和人脂肪酸合酶基因启动子的同源序列以及西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因5′UTR区域,分别设计上、下游引物,以西农萨能奶山羊全血DNA为模板克隆启动子序列。依据生物信息学分析结果重设引物,将FAS启动子基因分段克隆并连接到荧光素酶表达载体PGL-3,与Psv-β-半乳糖苷酶对照载体共转染293、MCF-7细胞,进行荧光素酶活性检测和β-半乳糖苷酶的活性检测。【结果】FAS基因启动子序列全长2 640 bp,与牛、人FAS启动子序列同源性90％以上,包括数个潜在SP1、Ets、LSF等转录因子结合位点和CCAAT框、GC框。-1 040—-340 bp处可能包含启动子活性中心,通过启动子缺失片段试验将活性中心范围缩小至-721—-540 bp之间。【结论】通过克隆FAS基因启动子区域,分析表明启动子前端存在负调控元件,找出了启动子最小活性中心。     

玉米蔗糖合酶基因启动子的克隆及功能分析

蔗糖合酶(sucrose synthase,Su Sy)是植物蔗糖代谢中的一类关键酶,在植物的生长发育过程中具有重要功能。以玉米自交系"B73"的基因组DNA为材料,通过PCR扩增出玉米蔗糖合酶基因SH1起始密码子上游1853 bp序列。生物信息学结果显示该序列含有多个CAAT-box和TATA-box等基本作用元件,参与干旱诱导的MYB结合位点,根、胚乳等器官表达响应元件。构建了由SH1启动子驱动报告基因Gus的植物表达载体,通过农杆菌介导法产生了水稻转化株系,Southern印迹结果显示获得了单拷贝的"中花11"转基因植株(PSH1)。组织化学分析和实时荧光定量PCR结果表明,Gus基因在根、茎、叶、叶鞘及颍壳中高效表达,但在花和种子中不表达。综上可知,SH1启动子是一个新颖的营养器官特异型启动子,在作物的品质改良中具有良好的应用前景。     

百合LhTPS基因启动子的克隆及序列分析

为明确百合LhTPS基因的启动子序列特征,利用反向PCR技术和DNAMAN、PlantCARE等分析软件,对8个不同百合品种萜烯合酶基因LhTPS的启动子进行克隆和生物信息分析。结果表明:1)克隆得到的LhTPS基因启动子序列长度在1 376~1 414 bp,相似性为90.26%,核苷酸多态性位点404个,大于5 bp的插入缺失有6处;2)不同百合品种的LhTPS启动子序列均包括核心元件和应答元件,应答元件又分为生长发育、光响应、胁迫响应及激素响应4类,其中与MeJA反应相关的顺式作用元件(CGTCA-motif、TGACG-motif、MYC和MYB)所占比例最大;3)根据启动子序列信息,可将8个百合品种分为4组,即东方百合组、亚洲百合组、喇叭百合组和东喇百合组,分类结果与传统分类结果一致。综上,LhTPS基因启动子序列的首次获得,为日后进行LhTPS启动子活性和功能分析奠定了基础,也为阐明百合萜类挥发物形成的调控机制奠定了理论基础。     

红平菇HP1漆酶基因及启动子克隆和序列分析

以优化后的漆酶培养基为基础,将RT-PCR、RACE技术相结合,从红平菇菌株中获得漆酶基因cDNA全长及Genomic DNA全长序列,Genomic DNA大小为2 344 bp。通过对漆酶基因cDNA全长和Genomic DNA全长序列的比较,结果显示该基因包含13个外显子和12个内含子。基因cDNA全长为1 746 bp,其中包含1个完整的ORF,长度为1 590 bp,编码529个氨基酸。序列在氨基酸水平上与桃红侧耳Pleurotus salmoneostramineus的氨基酸序列具有较高的同源性,相似性达97%,与齿耳菌Steccherinum murashkinskyi漆酶氨基酸序列相似性达到72%。通过SEFA-PCR的方法,扩增得到漆酶基因起始密码子上游长1 126 bp的启动子序列。分析表明,该启动子区域上除分布有TATA-box、CAAT-box、AP2等基本的转录起始元件外,还存在多个潜在的顺式作用元件序列位点,包括4个MRE元件、2个CreA热击元件、2个STRE元件、1个NIT2元件、1个HSEs元件、1个XRE异生物质反应元件、4个氮因子结合位点等。不同外源诱导物可以调节红平菇HP1漆酶基因的表达。     

桑树白藜芦醇合酶基因全长克隆及序列分析

根据已知的其他物种白藜芦醇合酶cDNA保守序列设计引物,用RT－PCR技术从桑葚中扩增获得白藜芦醇合酶基因部分cDNA序列,再用RACE技术获得其两端序列,并拼接得到完整的1442 bp白藜芦醇合酶基因。经序列分析发现,桑树白藜芦醇合酶基因开放阅读框长1170 bp,编码389个氨基酸,氨基酸序列含有芪合酶家族特征信号区GVLFGFGPGLT和活性中心序列GCFAGGTVLR;该基因与花生芪合酶基因的核苷酸序列同源性高达82．82％,氨基酸序列的同源性高达87．15％。     

杉木纤维素合酶(ClCesA2)基因的克隆与表达分析

为探索杉木木材发育的分子机制,以杉木幼苗嫩叶总RNA为模板,利用反转录获得的cDNA进行聚合酶链式反应(PCR),获得杉木纤维素合酶(ClCesA2)基因。对该基因进行测序以及序列分析表明,该基因开放阅读框全长3 276 bp,共编码1 091个氨基酸,具有锌指结构和8个跨膜区域,及保守的DX……QVLRW结构域。荧光定量PCR结果表明,该基因在杉木的根、茎、叶中相对表达量有明显差异,茎的相对表达量最高,根次之,叶最低。系统进化树分析表明该基因与初生壁合成相关基因聚在一起,推测该基因可能参与杉木细胞初生壁的形成。     

青蒿鲨烯合酶cDNA的克隆与序列分析(英文)

[目的]对青蒿鲨烯合酶进行cDNA克隆,并进行其序列分析。[方法]根据GenBank上已发表的鲨烯合酶cDNA基因序列设计1对特异性引物,提取青蒿细胞总RNA,运用RT-PCR扩增出鲨烯合酶基因。将其与pMD19-T载体连接,并通过DNAman、NCBI Blast、ExPASy ProtParam等工具,对克隆片段序列进行分析。[结果]SS基因全长1257bp,编码418个氨基酸;同源性分析表明,青蒿SS基因序列与人参、积雪草、金铁锁、大豆、辣椒、百脉根、远志、玉米、褐家鼠、小鼠以及人相应序列的同源性分别为77.21%、76.11%、75.66%、74.62%、73.83%、74.46%、73.03%、64.39%、52.22%、50.51%和50.12%;氨基酸同源性分别为79.43%、79.00%、75.84%、79.43%、77.27%、77.03%、66.03%、40.65%、40.19%和40.09%。由SS基因翻译出来的蛋白质分子量为47.8394KDa,理论等电点为8.57,无信号肽。疏水性分析表明,在400~417区域疏水性较强。跨膜区分析表明有3处跨膜区域,分别为170～186位的17个氨基酸、282～305位的24个氨基酸、387～407位的21个氨基酸。通过NCBI的BLAST程序分析指出,该基因编码的氨基酸序列含有Trans_IPPS_HH的保守区域,也具有与Mg2+结合有关的活性中心——富含天门冬氨酸的区域(DXXDD)。2级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。[结论]青蒿鲨烯合酶cDNA的成功克隆,为进一步研究SS基因结构、基因表达与调控提供了重要依据。     

葡萄LEAFY基因启动子的克隆与序列分析

为探明葡萄LEAFY基因的表达调控规律,应用PCR技术从藤稔葡萄中克隆了1个长1 833 bp的DNA片段,该序列含有2个内含子区域,编码402个氨基酸,与葡萄LEAFY同源基因VFL有99%的同源性.应用基因组步移法克隆了LEAFY基因的5′侧翼序列925 bp,拼接后的LEAFY基因及启动子序列共2 692 bp(GenBank登录号EF222286).用PLACE、PlantCARE在线启动子预测工具分析表明:该序列含有启动子的特定结构,如TATA-box,CAAT-box等,另外含有一些顺式作用元件如MYB结合位点、ABA响应元件、光响应元件和一些其他的调控序列,说明葡萄LEAFY基因的表达可能受MYB、ABA和光等的调控.用FootPrinter在线工具对葡萄与拟南芥等其他4种植物的LEAFY同源基因启动子进行比较,发现不同植物的启动子既有保守性,又有多样性,转录因子结合位点的分布相似,但也有区别,暗示了LEAFY基因表达调控的精确性或多样性.     

西农萨能山羊锌指蛋白基因Ubi-d4的筛选、克隆和生物信息学分析

 【目的】克隆西农萨能山羊泌乳中期和后期乳腺组织差异表达基因Ubi-d4并进行生物信息学分析,为进一步研究该基因的功能以及乳腺退化的分子机制提供信息。【方法】以西农萨能羊乳腺组织为材料,利用抑制性消减杂交技术筛选泌乳中期和后期乳腺组织差异表达基因,用RT-PCR克隆Ubi-d4基因,用实时定量PCR分析Ubi-d4基因的表达水平变化,用生物信息学方法对Ubi-d4基因进行结构和功能域预测。【结果】山羊乳腺Ubi-d4基因开放读码框全长1 176 bp,编码391个氨基酸,GenBank登陆号为EF105410;与牛（XM_881516）、人（NM_006268.3）、鼠（NM_011262）、兔（XM_341998）对应基因的核苷酸和氨基酸同源性分别为98%、90%、93%、90%和99%、99%、99%、98%,泌乳后期乳腺组织中mRNA表达水平是泌乳中期的6.10倍;氨基酸序列中含有一个C2H2型锌指结构,一个PHD型锌指结构,没有信号肽和跨摸结构。【结论】筛选到西农萨能山羊乳腺泌乳后期高水平表达基因Ubi-d4,克隆了它的开放读码框（1176bp,GenBank No：EF105410）;生物信息学分析推测它是乳腺退化过程中的重要功能基因。     

安哥拉山羊Hoxc9基因克隆与序列分析

根据已报道的Hoxc9基因序列保守区设计3对引物,利用PCR技术从安哥拉山羊血液基因组DNA中扩增Hoxc9基因序列。目的片段纯化后连接到PMD19-T载体上,经鉴定得到重组质粒。测序结果通过与Gen-Bank数据库中序列比对分析,确定该序列为Hoxc9基因,核苷酸序列长3224 bp,包括1个内含子和2个外显子,cDNA序列长783 bp,编码260个氨基酸。与哺乳动物氨基酸序列的同源性非常高,达到99.2%以上,同斑马鱼和日本鳉的同源性较低。     

花生AhFAD2A基因启动子的克隆与序列分析

利用染色体步移技术,从花生品种鲁花14中克隆到716 bp的AhFAD2A基因启动子片段。序列分析表明,该启动子中含有多种种子特异性表达的元件,如GCN4基序、AGCCCA序列元件、Skn-1基序等,可能与AhFAD2A基因在种子中有较高的表达水平有关。启动子中预测的调控元件的功能还需进一步实验验证。     

黔北麻羊RERGL基因cDNA克隆与生物信息学分析

选择与羊同源性较高的牛RERGL基因组序列设计特异性引物,提取黔北麻羊脾脏总RNA,通过RT-PCR技术对RERGL基因进行克隆测序及序列分析.结果表明,成功克隆了黔北麻羊RERGL基因,其cDNA序列646 bp,GenBank登录号JN 671919,编码205个氨基酸.生物信息学分析表明,黔北麻羊RERGL基因蛋白二级结构α-螺旋占40.68％,延伸链占16.18％,无规则卷曲占43.14％;没有跨膜螺旋结构域且没有糖基化位点.     

辣椒水通道蛋白基因CaTIP1-1启动子的克隆及序列分析

利用巢式PCR技术分离获得CaTIP1-1基因上游1749 bp的片段.利用PlantCARE软件预测发现该序列含有启动子典型的基本元件TATA-box、CAAT-box及非生物胁迫相关的元件和光应答元件.以PBI121载体为基础,构建CaTIP1-1启动子驱动下绿色荧光蛋白GFP报告基因植物表达载体.利用叶盘法转化烟草获得转基因植株,通过荧光显微镜能够检测到T1代烟草悬浮细胞系能够稳定表达荧光.结果表明该启动子具有驱动绿色荧光蛋白表达的活性.该研究为今后CaTIP1-1启动子在植物基因工程育种中的应用奠定基础.     

杨树木质部特异启动子的分离与功能分析

从三倍体毛白杨-93(Populus tomentosaCarr.)中分离得到了MDCesAP这一木质部纤维素合酶基因启动子。通过对其进行序列分析,发现A/T含量达63%,有TATA box、polyA等启动子调控元件。与PTCesAP比较,同源性较低。用MDCesAP分别替换PCAMB IA1302及PB I121中的CaMV 35S启动子,转入植物后检测目的片段的启动子功能,结果表明MDCesAP为木质部特异性启动子。     

甘肃马鹿肌细胞生成素（MyoG）基因启动子区序列克隆与分析

MyoC基因在肌肉发生过程中具有中心调节作用。根据GeneBank中已发表的猪、人、小鼠和牛的MyoG基因5’侧翼和部分第1外显子序列设计PCR引物,采用Touch—DownPCR技术扩增了甘肃马鹿MyoG基因的启动子区序列,构建了重组克隆载体pMD18-T—MyoG,并通过PCR扩增、限制性酶切对阳性克隆进行了鉴定、测序及生物信息学分析。结果表明,甘肃马鹿MyoG基因启动子区序列长685bp,其与猪、人和小鼠的同源序列相似性分别为88．1％、84．9％和82．6％,且不同物种间保守性较强。本研究为进一步探讨甘肃马鹿MyoG基因的表达与调控机制奠定了基础。