枯草芽孢杆菌apr基因表达载体的构建

利用PCR技术和基因重组技术构建了枯草芽孢杆菌蛋白酶基因—apr的重组表达质粒PET-22b/apr,并将其转入大肠杆菌(E.coli)BL21中,经蓝白斑筛选获得apr的表达载体。PCR后经琼脂糖凝胶电泳结果显示,在约1.5kb位置有特异性条带,与预期的枯草芽孢杆菌蛋白酶基因大小一致。重组质粒pGM-T/apr经双酶切后获得约1509bp的apr基因片段,同预期结果相一致,测序结果同GeneBank中的序列同源性达到100%。未发生任何突变。表明重组质粒pET-22b/apr构建成功。     

牛白细胞介素-18基因原核表达载体的构建

根据已发表的IL-18蛋白cDNA序列保守区设计一对特异性引物,应用RT-PCR技术从ConA活化的牛外周血单核细胞中扩增到编码牛IL-18蛋白基因,其大小为582 bp。将该基因克隆到pMD18-T载体中,经序列测定表明该基因与gengbank上发表的牛白细胞介素-18基因序列同源性为98%。将该基因从重组pMD-gIL-18质粒中亚克隆到表达载体pET-32 a（＋）质粒中,构建原核表达重组质粒,经酶切和PCR鉴定后表明构建的重组质粒为阳性。     

牛干扰素-γ基因的克隆与真核表达载体的构建

根据Genebank中已发表的INF-γ蛋白cDNA序列保守区设计一对特异性引物,应用RT-PCR技术从Con A活化的牛外周血单核细胞中扩增到编码牛INF-γ蛋白基因,其大小为510 bp左右。将该基因克隆到pMD18-T载体中,测序结果与Genebank上发表的INF-γ基因序列进行比较,其同源性为99.8%。将该基因从重组pMD18T-IFN质粒中克隆到表达载体pcDNA3.1(+)质粒中,构建真核表达重组质粒,经酶切和PCR鉴定后表明构建的重组质粒为阳性。     

牛DAZL基因序列分析、克隆及表达载体构建

利用生物信息学方法对牛DAZL基因的一级结构和同源性进行分析,并根据牛DAZL基因序列设计引物来克隆该基因,通过酶切、连接、转化构建该基因的表达载体,成功克隆到了DAZL基因。生物信息学分析结果显示,哺乳动物的DAZL基因同源性很高。此外,构建了牛DAZL基因的带绿色荧光蛋白的真核表达质粒p EGFP-N3-DAZL。     

蜜蜂螺原体几丁质脱乙酰酶基因的克隆、表达及酶学性质

[目的]通过表达载体p ET-28a(+)在大肠杆菌中克隆表达蜜蜂螺原体Spiroplasma melliferum CH-1中可能与致病相关的几丁质脱乙酰酶(chitin deacetylase,CDA)基因chid,并测定其部分酶学性质,为进一步研究该基因在蜜蜂螺原体致病过程中的作用奠定基础。[方法]利用Overlap Extension PCR(OE-PCR)定点突变技术,在引物设计时插入目的突变,通过3次PCR获得突变后的目的片段,测序验证后构建重组质粒p ETchid,挑取BLchid表达菌株。IPTG诱导表达目的蛋白,NTA-Ni2+柱纯化,Western blotting验证,紫外分光光度法测定其酶活力和酶学性质。[结果]DNA测序结果表明:chid基因中待突变位点已由TGA突变为TGG,成功克隆到chid基因全长,并得到外源表达的完整目的蛋白。该基因编码区为672 bp,编码的氨基酸构成相对分子质量约28×103的蛋白,同源性比较发现其与S.melliferum KC3/BC3/IPMB4A菌株序列相似性为97%。测得外源表达的该酶活力最高可达10.14 U·m L-1,最适温度为50℃左右,最适p H值为7.0~7.5。[结论]首次克隆了螺原体几丁质脱乙酰酶基因chid,并得到具有活性的外源目的蛋白,为后续研究螺原体与宿主蜜蜂的相互作用及其致病机制提供了重要信息。     

绵羊Noggin基因的克隆、序列分析与原核表达

根据同源序列克隆原理设计一对引物,以绵羊脑组织总RNA的反转录产物为模板,利用RT-PCR扩增绵羊Noggin基因cDNA全长编码区,克隆到pMD-18T载体。测序验证后,提取pT-Noggin质粒经BamHⅠ和XhoⅠ双酶切回收目的条带,亚克隆到pET41a原核表达载体,转化BL21(DE3)菌,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE和Western blot鉴定表达产物。序列分析表明,绵羊Noggin基因的cDNA全长编码区(GenBank登录号为FJ751853)为699bp,编码232个氨基酸,与其他哺乳动物氨基酸序列同源性达到95%以上。SDS-PAGE结果显示,诱导表达的融合蛋白大小为60ku,与预期蛋白大小一致。Western blot检测结果显示,该蛋白为His融合蛋白。说明成功克隆了绵羊Noggin基因的编码区序列,构建了原核表达载体,在大肠杆菌中成功表达出目的融合蛋白。     

鮰爱德华菌hcp基因的克隆及重组表达

通过克隆获得鮰爱德华菌Edwardsiella ictaluri LH51溶血素共调节蛋白(Hcp)编码基因hcp,该基因全长为489 bp,编码163个氨基酸,hcp编码蛋白的理论相对分子质量为17 800,等电点为5.21。氨基酸序列分析结果表明,鮰爱德华菌hcp基因与迟钝爱德华菌Edwardsiella tarda毒力蛋白EvpC(Hcp同源物)、发光杆菌Photorhabdus luminescens hcp基因等具有高度同源性。将鮰爱德华菌Hcp氨基酸序列连接至pGS-21a表达载体中,成功构建了pGS-21 a-hcp原核表达质粒;再将表达质粒转化至BL21(DE3)菌株后,经IPTG诱导、镍柱层析纯化获得大量携带GST和组氨酸双标签的融合蛋白。经SDS-PAGE和Western blot分析,确认获得了相对分子质量约为45 000的融合蛋白,并成功制备了具有较高效价的多克隆抗体。     

尾叶桉GLU4 中4-香豆酰辅酶A连接酶 基因克隆及原核表达

4-香豆酰辅酶A 连接酶(4-coumarate: coenzyme A ligase,4CL）是木质素合成中的关键酶,根据植物中 4CL 保守序列设计引物,以尾叶桉GLU4 嫩茎为材料克隆到其4CL 基因,命名为Eu4CL。该基因gDNA 长5 534 bp, cDNA 长1 640 bp,CDS 区编码544 个氨基酸。Eu4CL 核酸序列与GenBank 已登录的桉属植物4CL 基因同源性达到 98%,与毛竹等其他科属植物4CL 的同源性达77%以上,其编码的氨基酸序列经比对发现具有完整4CL 结构域及 AMP 结合位点、CoA 结合位点,与土肉桂等植物中4CL 基因编码序列同源性也在79%以上,确定为4CL 基因。对 Eu4CL 编码蛋白序列理化性质及结构进行生物信息学分析,利用MEGA 软件对基因序列进行系统进化树分析。采用 pQE30/M15 系统对Eu4CL 进行原核表达,重组质粒成功表达目的蛋白,分子量约60 ku。本研究从尾叶桉GLU4 中克 隆得到Eu4CL 基因并原核表达,为该基因的酶学分析以及利用该基因转化调控尾叶桉木质素合成奠定基础。     

少动鞘氨醇单胞菌ZX4儿茶酚2,3-双加氧酶基因的克隆与表达

应用PCR方法克隆了少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)ZX4菌株的儿茶酚2,3-双加氧酶基因(c230-ZX4)。核苷酸序列测定与分析表明,该基因片段全长924 bp且具有一个完整的阅读框,编码306个氨基酸残基。该基因与已报道的来自菌株S.yanoikuyae B1和Sphingomonas sp.KMG425的xylE基因(编码产物均为C230)具有较高的核酸序列同源性,分别为94.37%和94.05%。通过HindⅢ和XhoⅠ两个限制性酶切位点将该基因连接到质粒pET30(a) 上得到重组表达质粒pET-S3,并在E.coli BL21进行了表达,得到了42.3 kD的融合蛋白。酶活测定发现该基因工程菌株的发酵产酶活力明显高于出发菌株。     

耐盐基因HAL1的克隆及植物表达载体的构建

对编码调节离子转运蛋白的基因HAL1进行克隆、序列测定,并对植物表达载体进行构建。基因测序分析表明：该基因含有885个核苷酸,与GenBank上公布的HAL1基因的核苷酸同源性为99.30%,氨基酸序列同源性为99.32%。利用HindⅢ和XbaⅠ切点插入质粒pBY505的Actin启动子与PIN终止子之间,构建成适宜于直接转化法转化植物的表达载体pBHAL1。     

水稻OsRFP1基因的原核表达与蛋白纯化

以推导的氨基酸序列分析,水稻OsRFP1基因编码一分子量为34.24kDa锌指蛋白。将OsRFP1基因编码区cDNA序列插入到pGEX4T-3载体中构建OsRFP1-gst融合基因的表达载体,并将质粒转化宿主菌大肠杆菌BL21DE3。经IPTG诱导,融合蛋白在BL21DE3细胞中获得表达。利用亲和层析的方法对融合蛋白进行了纯化,SDS-PAGE蛋白电泳显示获得一60kDa的唯一蛋白条带,即OsRFP1-GST融合蛋白。     

扁桃AcDHN1基因的克隆及原核表达分析

【目的】 克隆与分析扁桃脱水素基因,为研究脱水素基因在扁桃抗逆机制中发挥的功能提供参考。【方法】 以新疆栽培的扁桃品种‘纸皮’叶片为材料,通过PCR技术克隆扁桃AcDHN1基因并对该基因进行原核表达分析,构建原核表达载体,在大肠杆菌进行表达。【结果】 克隆得到了一个脱水素基因,命名为AcDHN1,GenBank登陆号为KT949395,该基因全长924 bp、编码308个氨基酸的多肽,为稳定的亲水性蛋白,属于Y₂K_n型脱水素,推测蛋白分子质量为32.4 kD,亚细胞定位于细胞核中。将该基因与原核表达载体连接构建重组质粒pET-AcDHN1,然后将重组质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达。SDS-PAGE电泳结果表明,该蛋白分子量的大小约为52.7 kD,与预期长度一致。【结论】 对重组蛋白的诱导条件进行优化后结果显示,该基因在IPTG浓度0.1 mmol/L、诱导3 h表达量最佳。     

对虾白斑综合征病毒(WSSV)致病相关基因研究进展

介绍了最近几年白斑综合征病毒WSSV致病相关基因的研究进展,包括病毒囊膜蛋白基因、核衣壳蛋白基因、病毒复制过程的关键酶基因、细胞因子受体基因、潜伏相关基因和抑制宿主细胞凋亡机制的基因等。     

菊花CmAP1基因克隆及其植物表达载体构建

[目的]克隆菊花CmAPETALA1基因(CmAP1)并构建植物表达载体,为该基因功能的遗传改良打下研究基础.[方法]采用同源克隆及RT-PCR从菊花叶片中克隆CmAP1基因,运用在线生物信息学分析工具对其核苷酸及氨基酸序列进行分析,利用实时荧光定量PCR对该基因的组织表达差异进行分析,并用双酶切法将目的基因与pCAMBIA1300载体连接,构建植物表达载体.[结果]克隆获得的CmAP1基因(GenBank登录号KU872999)编码区开放阅读框(ORF)长741 bp,编码246个氨基酸;CmAP1蛋白属亲水性蛋白,分子质量约28.3 kD、理论等电点(pI)为8.76,预测该蛋白内含10个磷酸化位点和2个潜在的N-糖基化位点;蛋白氨基酸序列比对和系统发育进化分析结果表明,CmAP1蛋白与CDM111蛋白的同源性达98%,属MADS-box基因家族A类基因的euAP1分支;实时荧光定量PCR分析结果表明,CmAP1基因在花蕾中表达量极高,在舌状花和筒状花中表达量较低,而在营养器官中仅痕量表达.将CmAP1基因连接到pCAMBIA1300载体上,可成功构建植物表达载体pCAMBIA1300-CmAP1.[结论]CmAP1基因在花的发育及形成过程中发挥重要作用,成功构建获得的植物表达载体pCAMBIA1300-CmAP1可为后期利用基因工程手段改变菊花花形态结构、调控花期及遗传改良打下基础.     

大耳白兔MSTN基因SNPs位点筛查及生物信息学分析

为探明大耳白兔MSTN基因与生长发育及肉质性状的关联性,以大耳白兔为试验对象,构建DNA混合池,采用PCR扩增和直接测序技术对该基因进行单核苷酸多态性(SNP)筛查,从而筛选出对大耳白兔肉质性状有显著影响的SNP位点,利用生物信息学方法从分子水平对大耳白兔MSTN基因编码的蛋白质进行功能预测和同源性分析。结果显示:大耳白兔MSTN基因编码区序列全长1 128 bp,编码375个氨基酸,是一种不稳定的水溶性蛋白;蛋白质分子量42.8 ku,理论等电点为6.97;蛋白质二、三级结构均为混合型,无规则卷曲所占比例最高。在扩增区域的非编码区发现1个SNP位点,该突变不影响编码氨基酸的改变。同源性分析表明,大耳白兔MSTN基因与普通家兔相似度为100%,与家猫相似度较高,亲缘关系很近。     

苏云金芽胞杆菌cry1Aa19基因的克隆、表达及杀虫活性分析

研究根据cry1Aa类基因的全长序列设计全长引物,以苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)菌株LS-R-21的基因组DNA为模板扩增出片段大小为3 600 bp的cry1Aa的全长基因,与大肠杆菌(Escherichia coli)表达载体pEB相连接获得含有cry1Aa全长基因的重组质粒pEB-cry1Aa,转入大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株中,诱导表达出132 ku的蛋白。该蛋白由1 175个氨基酸组成,其分子质量为132.9964 ku。该基因核苷酸序列已在GenBank中登录,登录号为HQ685121,并且被国际基因命名委员会正式命名为cry1Aa19。杀虫活性测定结果表明,cry1Aa对小菜蛾(Plutella xylostella)有很强的杀虫活性,LC50为1.18μg.mL-1。该基因的获得将为害虫抗性研究及高效工程菌的构建提供了重要的试验材料。     

红花CtMYB-TF1基因的克隆与表达分析

为了探索R2R3-MYB转录因子与植物类黄酮的次生代谢调控之关系,及对植物花青素合成代谢的作用,以红花花瓣为试验材料,采用RT-PCR结合RACE技术,从红花(Carthamus tinctorius)中克隆获得1个全长1 260 bp的调控花青素代谢的 CtMYB-TF1基因。结果表明,该基因序列可编码249个氨基酸,其蛋白质分子质量为28.08 ku;红花CtMYB-TF1蛋白分子式为C_(1220)H_(1930)N_(358)O_(378)S_(13),是一种不稳定的碱性亲水蛋白;由系统进化树分析可知,红花 CtMYB-TF1与葡萄 VvMYBPA1亲缘关系较近;通过RT-qPCR技术对表达体系进行基因表达量的检测分析,红花 CtMYB-TF1基因在花期的各个时期相对表达量均高于红花CtANS基因,并且随着花期的延长红花 CtMYB-TF1基因和CtANS基因的相对表达量也有增高,其中在花期的第5天红花 CtMYB-TF1基因的相对表达量出现峰值,说明 CtMYB-TF1基因对CtANS基因具明显的上调作用,可为构建高产、稳定的红花基因工程改良细胞株提供参考。     

Cloning and Bioinformatics Analysis of ZmERECTA-LIKE1 and Construction of Plant Expression Vector

Objective] This study was conducted to clone and analyze ERECTA-LIKE1 gene in Zea mays by PCR and bioinfor-matics methods and to construct plant expression vector pCambia3301-zmERECTA-LIKE1. [Method] zmERECTA-LIKE1 (zmERL1) gene was obtained using RT-PCR, and physical-chemical properties were analyzed by bioinformatics methods, including domains, transmembrane regions, N-Glycosylation potential sites phosphorylation sites, and etc. [Result] Bioinformatics results showed that zmERL1 gene was 2 169 bp, which encoded a protein consisting of 722 amino acids, 11 N-glycosylation potential sites and 42 kinase specific phosphorylation sites. According to CDD2.23 and TMHMM Server v. 2.0 software, there were leucine-rich repeats, a PKC domain and a transmembrane region in this protein. The theoretical pI and molecular weight of zmERL1 encoded protein was 6.20 and 79 184.8 using Compute PI/Mw tool. Furthermore, we constructed the plant expression vector pCambia3301-zmERECTA-LIKE1 by subcloning zmERL1 gene into pCambia3301 instead of GUS. [Conclusion] The results provide a theoretical basis for the application of zmERL1 gene in future study.     

Cloning and Expression Analysis of Sucrose Non-fermenting-1 Related Protein Kinase （SnRK） in Cucumis sativus L. Under Low Nitrogen Conditions

The sucrose non-fermenting-1 related protein kinase（SnRK）, whose expression is induced by kinds of hyperosmotic stresses, plays a key role in improving stress resistance of plants. In order to investigate the molecular mechanism of low nitrogen resistance in cucumber, the full-length cDNA of SnRK gene was cloned in this study. The result showed that SnRK gene was 1 548 bp in length, encoded 515 amino acids, and had more than 80% homology with other crops. The protein encoded by this gene was an unstable and hydrophilic protein with no transmembrane structure and no signal peptide. Under nitrogen-free conditions and low nitrogen conditions, the expression pattern analysis of SnRK gene showed that this gene was up-regulated and its expression increased and was significantly higher than the normal level as the nitrogen concentration decreased. In addition, the expression of SnRK gene was also inhibited in the high nitrogen level and was significantly lower than the normal level. The result of this study would help us understand the molecular mechanism of low nitrogen resistance in cucumber.     

稻瘟病菌MGG-01005的表达纯化与生物信息学分析

MGG-01005是与稻瘟病菌的菌丝生长有重要关系的基因,对其进行一般理化性质、结构域、功能位点预测等一系列生物信息学分析,构建了原核表达载体pETM13-MGG-01005,利用IPTG诱导重组蛋白表达,并通过镍离子亲和层析、阴离子交换层析以及分子筛层析进行蛋白纯化。结果显示,该蛋白相对分子质量约为16 471.49 u,编码153个氨基酸,含Tctex-1结构域,无跨膜结构和信号肽,无功能位点,存在磷酸活性位点,为不稳定亲水蛋白;该蛋白可被0.1 mmol·L ^-1 IPTG诱导表达,亲和层析的最适洗脱液组分为20 mmol·L ^-1 Tris-HCl,500 mmol·L ^-1 NaCl,80 mmol·L ^-1咪唑;阴离子交换层析表明该蛋白对低盐条件具耐受性;分子筛层析具有形态均一且对称性良好的构象,最大洗脱峰出峰位置对应的蛋白相对分子质量约为35 ku,表明该蛋白以二聚体形式存在。本研究最终得到大量高纯蛋白,以期为进一步探索该蛋白的功能以及稻瘟病菌的后续相关研究奠定理论与实践基础。