苎麻NAD7基因的克隆与分析

线粒体中泛醌氧化还原酶的7亚基基因(NAD7)是与植物呼吸代谢和植物细胞质雄性不育相关的重要基因之一。本研究利用NAD7的保守序列设计引物,用RT-PCR方法克隆了苎麻(Boehmeria nivea)NAD7的cDNA片段,其长度为969 bp,编码322个氨基酸。序列比对表明该cDNA序列及预测的蛋白序列与拟南芥、油菜有98%的同源性。聚类分析表明苎麻NAD7基因的进化处在很古老的地位。为深入研究苎麻雄性不育的分子生物学机理提供依据。     

猪Ⅱ型圆环病毒江苏株全基因进化及ORF3蛋白的生物信息学分析

对NCBI已经登记的国内分离的PCV2江苏株(GQ358994.1)进行序列比对及进化分析,并对其ORF3编码蛋白的氨基酸序列进行生物信息学方法分析,对其组分、理化性质、跨膜结构域、二级结构、糖基化位点、磷酸化位点和B细胞抗原表位进行预测和推断。结果表明,PCV2江苏株与国内分离株序列同源性极高(>99%),ORF3蛋白无跨膜区域,二级结构中自由卷曲含量最高,为54.81%,不含有糖基化位点,但有8个磷酸化位点。综合分析得出,ORF3蛋白具有大量的抗原决定簇。通过对ORF3蛋白进行生物信息学方法分析,为PRRSV疫苗设计提供理论基础。     

犬瘟热病毒扬州分离株融合蛋白F和附着蛋白H基因的序列分析

根据Genbank犬瘟热病毒(CDV)毒株序列分别设计融合蛋白F和附着蛋白H全基因的2对引物,以2个CDV扬州分离株(CDV-YZ0101、CDV-YZ0102)为模板RT-PCR扩增出H基因和F基因2个片段,将其克隆进pGEM-Teasy载体,并进行序列分析.结果表明H基因的开放阅读框架(ORF)为1 824 bp,2种分离株间核苷酸和编码氨基酸同源性达98%左右,与中国长春分离株、美国、日本分离株的同源性分别为96%、93%～95%和90%～91%.氨基酸分析显示扬州分离株与其他分离株的H蛋白有8～9个可能的天冬酰胺糖基化位点,而OP-CDV疫苗株只有4个类似位点.扬州分离株与长春分离株同属一个系,与美国、日本分离毒株以及疫苗株相比,均存在着明显的差异.F基因ORF为1 989 bp,不同毒株间的核苷酸及编码氨基酸差异主要表现在信号肽区域,而编码的F0前体蛋白表现出较高同源性(97%～99%),且所有的13个半胱氨酸残基、4个可能的天冬氨酰糖基化位点和2个疏水区域均完全一致.因此CDV F与H蛋白基因相比有很高的同源性,证明中国分离株与国外参考株有差异.     

烟草中依赖于NAD+的山梨醇脱氢酶基因的克隆及序列分析

以珊西烟(Nicotiana tabacum L.cv Xanthi NN)为材料,通过RT-PCR,首次克隆了烟草中山梨醇脱氢酶基因(NAD+-SDH),该基因全长1119bp,编码372个氨基酸残基,其氨基酸序列与番茄和葡萄的山梨醇脱氢酶同源性分别为92%和87%。     

山葡萄DFR基因全长cDNA的克隆与序列分析

应用RT-PCR和SMART RACE等技术克隆山葡萄二氢黄酮醇4-还原酶基因的全长c DNA序列,结果表明,该基因全长1 362 bp,包括1 014 bp的完整开放阅读框,推测其编码337个氨基酸。该基因表达产物相对分子质量为37.50 ku,等电点为5.95,是稳定蛋白,不包含信号肽。蛋白质疏水性分析结果表明,DFR疏水性最大值为2.511,最小值为-2.267,平均值为-0.146,整体表现为亲水性。二级结构分析结果表明,DFR的二级结构主要以α-螺旋(35.31%)和不规则卷曲(46.29%)为蛋白最大量的结构元件。对不同植物DFR氨基酸序列进行多重比对发现,同源性较高,DFR与NADPH结合区域和底物结合区域都表现出高度保守。用推导的氨基酸序列与蛋白质数据库进行同源性比较,其氨基酸序列与欧亚种葡萄、大豆、矮牵牛等植物的DFR氨基酸序列两两比对的相似性系数分别为98%、76%、74%。     

白背飞虱海藻糖酶Treh-2基因克隆及生物信息学分析

利用同源克隆及RACE方法,从白背飞虱Sogatella furcifera中克隆获得海藻糖酶基因(Treh-2)全长cDNA序列(GenBank登录号:JX204291),该基因全长为2 065 bp,包含73 bp 3,UTR和150 bp5,UTR,开放阅读框(ORF)为1 842 bp,编码613个氨基酸。该基因预测蛋白分子质量为70.45 ku,等电点为5.65,有5个预测糖基化位点,有1个信号肽结构。进化分析结果显示,白背飞虱海藻糖酶Treh-2与其他昆虫海藻糖酶Treh-2同源性较高,与灰飞虱相比,同源性为95%,与褐飞虱相比较,同源性为93%。海藻糖酶Treh-2基因克隆和比较分析为进一步深入研究白背飞虱迁飞能力与能量代谢具有重要意义。     

棉铃虫核型多角体病毒ORF44基因的序列分析及原核表达

棉铃虫核型多角体病毒(HearNPV)ORF44是一个功能未知的基因,研究对HearNPV ORF44基因的序列及原核表达进行了初步研究。结果表明,HearNPV ORF44基因全长1 137 nt,编码378aa,预测编码蛋白分子量为42.7 ku。序列分析显示,ORF44具有双相启动子特征序列,同时兼有杆状病毒早期和晚期基因转录启动子特征序列。ORF44的推导氨基酸序列中含有1个强跨膜螺旋区域,32个磷酸化位点和4个糖基化位点。除HzNPVORF45外,未发现与ORF44氨基酸同源性高于30%的基因。构建了pET-44表达载体,并在大肠杆菌BL21中得到了高效表达,表达的融合蛋白分子量为44 ku,与预测编码蛋白分子量大小相符。序列分析结果表明,ORF44是He-arNPV的一个特有基因,ORF44融合蛋白的成功表达为深入研究HearNPV ORF44奠定了基础。     

白背飞虱海藻糖合成酶基因的克隆及序列分析

为进一步深入研究白背飞虱的迁飞能力与能量代谢,利用同源克隆及RACE的方法,从白背飞虱Soga-tella furcifera中克隆获得海藻糖合成酶基因(TPS)的全长cDNA序列(Genbank登录号:JQ013797),该基因全长为3 278bp,包含353bp的3非编码区域(UTR)和501bp的5UTR,开放阅读框(ORF)为2 424bp,编码807个氨基酸。该基因预测的蛋白分子量为90.372kD,等电点为6.08,有3个预测的糖基化位点,无信号肽及跨膜结构。进化分析结果表明:白背飞虱的海藻糖合成酶与其它昆虫的海藻糖合成酶基因的同源性较高,与褐飞虱相比较同源性高达98%。     

赤眼鳟myostatin基因的克隆与组织表达分析

以赤眼鳟(Squaliobarbus crriculus)肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR结合RACE方法,获得其myostatin(肌肉生长抑制素)基因全长为2 214 bp的cDNA序列,其包含了1个含有1 128个核苷酸的开放性阅读框(ORF),共编码375个氨基酸。赤眼鳟与其他物种myostatin的特征性一致。其编码区序列与鲤鱼同源性最高,为96.99%,与其他鱼类的同源性为76%～81%,与哺乳类和鸟类的同源性较低,为63%左右。赤眼鳟Myostatin蛋白的氨基酸序列与其他物种同源性较高,尤其在C端生物活性区,高度的保守性反映了该基因受到了高度的进化限制以及功能的重要性。半定量RT-PCR分析表明,myostatin基因在除肝脏外的其他组织都有表达,在肌肉和脑中的表达量较高,此结果表明赤眼鳟myostatin基因除了对肌肉生长发育有调控作用以外,还可能在机体中发挥其他功能。     

沙田柚F-box蛋白基因的克隆及序列分析

采用生物信息学方法,对沙田柚[Citrus maxima(Burm.)Merr.cv.Shatian Yu.]F-box蛋白基因编码的蛋白质从序列特征、理化性质、跨膜结构域、高级结构及功能域等方面进行了预测和分析。结果表明,该基因全长为1 427 bp(Gen Bank登录号为KR363148),开放阅读框(ORF)全长为1 101 bp,共编码366个氨基酸,编码蛋白质的分子质量43.09 ku,理论等电点5.15。沙田柚F-box蛋白基因编码蛋白含有一个植物F-box蛋白家族的保守结构域,为亲水性非分泌不稳定蛋白,不跨膜运动,共有30个可能的磷酸化位点。氨基酸序列分析表明,其编码的氨基酸与甜橙(Citrus sinensis,KDO71185)和克莱门柚(Citrus clementina,XP_006425495)F-box蛋白的同源性分别为99%、98%。系统进化树表明,沙田柚F-box蛋白基因与与甜橙(Citrus sinensis,KDO71185)和克莱门柚(Citrus clementina,XP_006425495)亲缘关系很近,属于同一进化分支。     

白背飞虱HSP90全长cDNA的克隆与特性分析

利用同源克隆及RACE的方法,从白背飞虱Sogatella furcifera中克隆获得热激蛋白HSP90基因的全长cDNA序列(Genbank登录号:JQ743628),该基因全长为2 707bp,包含421bp的3′非编码区域(UTR)和93bp的5′UTR,开放阅读框(ORF)为2 193bp,编码730个氨基酸。该基因预测的蛋白分子量为83.85kD,等电点为4.94,无信号肽、糖基化位点及跨膜结构。在N端具有HSP90基因保守的ATPase结构,含有HSP90家族的C末端的保守序列MEEVD。从进化分析结果看出,白背飞虱的HSP90与其它昆虫的HSP90蛋白的同源性较高,与褐飞虱相比较,同源性高达98%。HSP90基因的克隆和比较分析为进一步深入研究白背飞虱的抗逆机理、耐受性及进化具有重要意义。     

龙眼子叶胚3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的cDNA克隆及序列分析

从龙眼子叶胚中分离得到一个大量表达的表达序列标签(EST),该EST编码序列与金鱼草3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因的同源性为84%,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆了龙眼GAPDH基因全长序列.序列分析表明,龙眼GAPDH基因的cDNA全长为1395 bp,包括一个长1008 bp、编码336个氨基酸的开放阅读框(ORF),5′端非编码区(UTR)长71 bp,3′-UTR长316 bp.龙眼GAPDH基因编码的氨基酸序列与水稻、葡萄、小果野蕉、拟南芥、银杏等GAPDH基因的氨基酸序列同源性均高达85%以上,该基因在GenBank中的登录号为FJ694011.     

2株兔出血症病毒全基因测定与遗传进化分析

对2株兔出血症病毒(RHDV)SCH04、Sch07进行全基因组序列测定,并进行同源性及遗传进化分析。按照病毒核酸组成,将病毒基因分7段进行RT-PCR扩增,将分段扩增产物分别克隆到p MD-19T载体进行测序,用DNAStar进行拼接,得到全基因组序列;参照Gen Bank上登陆的31株RHDV毒株全基因核苷酸序列、VP60基因核苷酸序列以及ORF2编码基因核苷酸序列对2株病毒进行同源性和遗传进化分析。结果显示,SCH04基因组全长7 439 bp,Sch07基因组全长7 438 bp,2株病毒全基因的核苷酸序列同源性为99.8%,与31株参考毒株全基因的核苷酸序列同源性为78.3%~97.0%;2株病毒的VP60基因核苷酸序列同源性为99.7%,ORF2编码基因核苷酸序列同源性为99.2%。进化树显示2株病毒同属于抗原变异株RHDVa(GI.1a)基因群,且亲缘关系最近。VP60基因核苷酸序列与ORF2编码基因核苷酸序列均可以作为RHDV遗传进化分析。     

白背飞虱海藻糖酶Treh-2基因克隆及生物信息学分析

利用同源克隆及RACE方法,从白背飞虱Sogatella furcifera中克隆获得海藻糖酶基因(Treh-2)全长cDNA序列(GenBank登录号:JX204291),该基因全长为2 065 bp,包含73 bp 3,UTR和150 bp5,UTR,开放阅读框(ORF)为1 842 bp,编码613个氨基酸.该基因预测蛋白分子质量为70.45 ku,等电点为5.65,有5个预测糖基化位点,有1个信号肽结构.进化分析结果显示,白背飞虱海藻糖酶Treh-2与其他昆虫海藻糖酶Treh-2同源性较高,与灰飞虱相比,同源性为95％,与褐飞虱相比较,同源性为93％.海藻糖酶Treh-2基因克隆和比较分析为进一步深入研究白背飞虱迁飞能力与能量代谢具有重要意义.     

猪泛素C端水解酶L1基因的克隆与序列分析

从人泛素C端水解酶L1(UCH_L1)基因出发,在dbEST数据库中同源搜索,找到1条与人UCH_L1基因编码氨基酸同源性较高且在香猪背最长肌中表达的EST(BM194679).通过电子克隆和进一步RT-PCR试验验证,获得猪UCH_L1基因全长cDNA序列,其全长 1 105 bp,开放阅读框(ORF)位于60～728 bp,编码223个氨基酸.同源性分析结果表明,与人、鼠UCH_L1基因cDNA编码区(CDS)同源性分别为91.2%和86.5%,蛋白质序列同源性均为96.6%.对该基因编码蛋白的结构和功能预测显示含有2个典型的疏水性区域,不含有信号肽,存在1个UCH_L1(pfam01088)保守结构域和多个磷酸化位点,属UCH_L1蛋白家族,故将该基因命名为猪泛素C端水解酶L1基因(登录号AY495532).     

葡萄等植物DFR基因家族生物信息学分析

二氢黄酮醇4-还原酶（Dihydroflavonol4-reductase,DFR）是花青素合成途径的关键酶之一,也是该途径的关键调控位点之一。该文以葡萄DFR家族为例,对多个物种DFR基因及编码蛋白在基因结构、编码氨基酸基本理化性质、疏水性、功能域、亚细胞定位和进化关系等方面进行了比较分析。为葡萄等富含花青素植物中花青素合成及调控研究提供基础资料。     

核桃GAI基因的克隆和序列分析

DELLA蛋白是赤霉素信号传导通路中一类重要的负调节因子。利用RT-PCR技术以香玲核桃叶片为试材,克隆得到核桃DELLA蛋白基因JrGAI。对基因和编码蛋白序列进行分析,结果表明,JrGAI基因开放阅读框(ORF)为1 837 bp,编码612个氨基酸;生物信息学分析表明,JrGAI编码蛋白具有DELLA蛋白的典型结构域;利用BLASTx和DNAMAN软件进行相似性分析发现JrGAI编码蛋白氨基酸序列与其它植物的DELLA蛋白具有较高的同源性,其中与辽宁2号核桃同源性最高,达到99%。核桃JrGAI基因的克隆为其进一步研究应用奠定了基础。     

猪圆环病毒Ⅱ型ZZ株ORF2基因的扩增、测序与序列分析

扩增PCV-2 ZZ毒株ORF2基因,并进行序列分析和同源比较。根据GenBank中PCV-2毒株基因序列设计1对特异性引物,对郑州分离株(ZZ)猪圆环病毒PCV-2型的ORF2基因进行了扩增。测序后,将所测序列与已公布的PCV-2 ORF2序列进行同源性比较,并绘制系统发育进化树。通过扩增可获得702 bp的PCV-2 ORF2全基因,编码234个氨基酸,分子量27 995.93 D。所有毒株间的ORF2基因核苷酸同源性与氨基酸同源性均为89.2%~100%;ZZ株与HZ0201分离株的ORF2基因的核苷酸序列同源性较近(98.3%),而与hk102同源性较远(92.0%)。进化树分析表明,各分离毒株在进化上地理位置的相关性不明显。该研究对圆环病毒的流行病学和疫苗研究及其抗原的变异都具有重要参考价值。     

沙田柚乙烯应答因子的鉴定和生物信息学分析

利用高通量测序对沙田柚自交和异交花柱进行转录组测序,通过差异分析得到了沙田柚乙烯应答因子基因序列。采用生物信息学方法,对其编码的蛋白质从序列特征、理化性质、跨膜结构域、高级结构以及功能域等方面进行了预测和分析。该基因全长为1013 bp(Gen Bank登录号为MG905213),开放阅读框(ORF)全长498 bp,编码的蛋白质含166个氨基酸。编码蛋白质的相对分子量为18.45 k Da,理论等电点为7.90。该蛋白质具有一个与AP2 superfamily蛋白相同的保守结构域,为亲水性非分泌不稳定蛋白,不属于跨膜运动,共有24个可能的磷酸化位点。氨基酸序列分析表明,该基因编码的蛋白质与芸香科的甜橙(Citrus sinensis,XP-006467696.1)和克莱门柚(Citrus clementina,XP-006449381.1)的AP2蛋白的同源性分别为100%和98%。系统进化树表明,沙田柚的乙烯应答转录因子与甜橙和克莱门柚亲缘关系很近,属于同一进化分支。     

中华大蟾蜍皮肤galectin-3cDNA分子多样性及氨基酸变异分析

以中华大蟾蜍Bzfo gargarizans皮肤总核糖核酸(RNA)反转录第1链互补脱氧核糖核酸(cDNA)为模板,以聚合酶链式反应(PCR)扩增出galec tin-3基因片段并通过TA克隆将其插入到pGM-T载体,通过DNA测序确定该基因片段序列,然后利用美国国家生物技术信息中心(NCBI)中ORF finder查找基因的全长开放阅读框(ORF).筛选到9个编码galectin-3的cDNA序列,其中2个序列编码N-端截短型galectin-3(galectin-3C).Clustal X2.0多序列比对和DnaSP4.0分析cDNA序列的多样性.结果发现:中华大蟾蜍alectin-3C区域具有高密度的单核苷酸多态性(SNP),频率为每20 bp为1个单核苷酸多态性.推导的氨基酸序列比对显示这9个基因在N端和糖识别结构域(CRD)有较高同源性,包括磷酸化位点、糖基结合位点和相关基序,而在串联重复区则存在较大差异.galectin-3基因及其编码蛋白的多样性很可能赋予中华大蟾蜍很强的环境适应能力.