普通小球藻八氢番茄红素合成酶基因psy的cDNA克隆及生物信息学分析

通过RACE-PCR首次克隆获得了普通小球藻(Chlorella vulgaris)中八氢番茄红素合成酶编码基因psy 的cDNA全长序列.该序列全长1 605 bp,包括1 245 bp开放阅读框,编码415个氨基酸.氨基酸序列对比及系统发生分析表明其与其他物种的PSY蛋白具有同源性,与绿藻聚为一支,与小球藻(Chlorella variabilis)、原壳小球藻(Auxenochlorella protothecoides)和佐夫色绿藻(Chromnochloris zofingiensis的遗传距离最近(分别为0.173、0.188和0.239),并具有较高的相似性(81％ ～ 84％)和一致性(69％ ～ 76％).亚细胞定位预测表明普通小球藻PSY前45个氨基酸残基为叶绿体转运肽,可能引导翻译后的肽链进入叶绿体.保守区块、特征基序分析及三维建模显示,序列中具有多个潜在的蛋白质修饰位点,以及PSY蛋白的保守区块和特征基序,包括两个保守的底物-镁离子结合位点和两个活性位点遮蔽残基,用于结合底物及保护催化反应中间产物;普通小球藻PSY蛋白中还具有一个特异的底物-镁离子结合位点,其活性和功能还未知.总之,研究结果揭示了普通小球藻psy基因的cDNA全长序列及可能的蛋白质序列结构特性,结果可为构建过表达载体,提高类胡萝卜素产量提供相关信息.     

草莓八氢番茄红素合成酶基因的克隆及其表达特性

 【目的】分离和克隆草莓果实八氢番茄红素合成酶基因psy,分析其序列特征,了解其在不同组织部位的表达情况。【方法】采用RT-PCR和RACE技术从草莓果实中克隆草莓类胡萝卜素合成途径中关键基因psy,用生物信息学方法对获得的cDNA序列及推定氨基酸序列进行分析,并用半定量PCR法研究psy基因在不同组织中的表达。【结果】分离到psy基因,GenBank登录号为FJ784889。该cDNA全长1 458 bp,具有1个1 194 bp的完整开放阅读框(ORF),编码398个氨基酸。序列分析表明,psy编码的氨基酸序列与其它植物的PSY蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,草莓PSY与胡萝卜和玉米的PSY蛋白亲缘关系比较近。原核表达结果表明psy基因在大肠杆菌中获得高效表达。利用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析发现,psy基因在草莓的花、叶片和果实中均有表达。表达量为花＞红果＞粉红果＞白果＞青果＞老叶＞新叶。【结论】从草莓中克隆到类胡萝卜素生物合成的关键酶基因psy,该基因可能参与调控类胡萝卜素的合成。     

君子兰八氢番茄红素合成酶基因的克隆与序列分析

根据GenBank上登陆的黄水仙八氢番茄红素合成酶基因(登录号:X78814.1)设计特异引物,通过PCR扩增从君子兰cDNA中克隆出一个1.4 kb的片段.序列分析表明,这个序列全长1 395bp,包含一个1 272 bp的开放阅读框,并且编码423个氨基酸.与水仙( DQ984674)、文心兰(FJ859988)和茶花(EF545005)相比,此cDNA序列显示出98％～76％的同源性,并且与水仙、猕猴桃、番茄和柿相比,其氨基酸序列显示出达到了99％～80％的同源性.由此可知,研究所克隆的序列为君子兰的PSY全长基因,该PSY基因已登陆GenBank(登录号:JF499694).     

21种植物八氢番茄红素合成酶的生物信息学分析

[目的]对番茄等21种植物的八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase,PSY)进行生物信息学分析,为研究植物八氢番茄红素合成酶的结构与功能分析奠定基础.[方法]采用Blast、ProtParam和SignalP等生物信息学软件,对番茄、拟南芥、辣椒和胡萝卜等21种植物PSY的理化性质、蛋白结构和系统发生树等进行分析.[结果]21种植物PSY氨基酸不存在信号肽,不具有跨膜结构,推测PSY可能定位于细胞质叶绿体中发挥功能,二级结构由α螺旋、无规则卷曲和延伸链等结构元件组成.[结论]PSY蛋白为较不稳定亲水性蛋白,亚细胞定位于叶绿体上.不经过跨膜转运,而是直接在细胞质基质中形成.     

欧李八氢番茄红素合成酶cDNA克隆、序列分析及在大肠杆菌中的功能表达

 【目的】克隆、分析欧李[Cerasus humilis（Bge）Sok]八氢番茄红素合成酶（phytoene synthase,PSY）基因,并利用大肠杆菌异源表达体系验证其功能。【方法】以欧李果实中分离的总RNA为模板,通过RT-PCR扩增到PSY cDNA中间片段,再利用RACE技术获得该基因cDNA全长并分析其序列;然后利用PCR技术获得欧李PSY cDNA编码区全长,将其克隆到原核表达载体pET-28a(+),获得重组质粒pET-ChPSY,转化大肠杆菌BL21（DE3）诱导表达,并利用工程菌株验证融合蛋白6×His-PSY的催化活性。【结果】欧李PSY cDNA全长1 559 bp,最大开放读码框为1 194 bp,可编码398个氨基酸,命名为ChPSY。核酸序列及其推导的氨基酸序列与已知其它植物PSY核酸、氨基酸序列之间的相似性分别在70%和65%以上,并且发现欧李PSY的N末端存在1—55个氨基酸残基组成的转运肽信号序列,在37—58和219—240氨基酸区域包含2个跨膜结构域。SDS-PAGE分析表明,原核表达获得了具有较高表达水平的融合蛋白6×His-PSY,相对分子量约为45.8 kD。通过大肠杆菌异源表达证实ChPSY可编码一个功能蛋白,促进工程菌株中β-胡萝卜素含量增加。【结论】该研究成功地克隆了欧李PSY cDNA全长并在大肠杆菌中功能表达,为进一步研究该酶蛋白特性和欧李果实类胡萝卜素的合成机制奠定了基础。     

甜瓜果实八氢番茄红素合成酶基因的克隆及正义表达载体的构建

根据C,enBank中登记的甜瓜八氢番茄红素合成酶（CmPSY）基因序列设计引物,利用lit—PCR技术克隆了甜瓜PSY全长基因,该基因全长1443bp,编码421个氨基酸,在GenBank中登记号为GU361622。以＆帆HI和剐I双酶切pMDI8-T—CmPSY和表达载体pBI121,再将回收的目的片段与pBI121用T4 DNA连接酶连接,结果证明,渊y正向插入到pBI121中,得到了pBI121-CmPSY的重组质粒。该研究为了解甜瓜八氢番茄红素合成酶的活性调节机制,并通过基因工程手段研究甜瓜PSY的活性奠定了基础。     

‘红肉脐橙’八氢番茄红素合成酶基因的克隆与原核表达

【目的】克隆、分析‘红肉脐橙’（Citrus sinensis Osbeck cv. Cara Cara）八氢番茄红素合成酶（phytoene synthase,PSY）基因,并进行原核表达。【方法】以‘红肉脐橙’果实中分离的mRNA为模板,通过RT-PCR扩增到PSY cDNA片段,并分析其序列;利用PCR技术获得‘红肉脐橙’PSY cDNA的编码区全长,并将其克隆到原核表达载体pET28a(+),获得重组质粒pET-CitPSY转化大肠杆菌BL21（DE3）并诱导表达。【结果】‘红肉脐橙’PSY cDNA长1 520 bp,最大开放读码框为1 308 bp,可编码436个氨基酸,核酸序列及其推导的氨基酸序列与已知其它植物PSY核酸、氨基酸序列之间的相似性分别在75%和70%以上,并且发现‘红肉脐橙’PSY的N末端存在转运肽信号序列,成熟的PSY包含1个跨膜结构域。原核表达获得了具有较高表达水平的融合蛋白6×His-PSY,Western-blot试验证实表达的融合蛋白能与抗6×His的单抗发生特异性反应,分子量约为52 kD。【结论】该研究为进一步开展柑橘果实色泽分子改良奠定了基础。     

鹤望兰八氢番茄红素合成酶基因克隆及表达分析

[目的]揭示八氢番茄红素合成酶(PSY)基因在鹤望兰花色形成中的作用.[方法]依据植物PSY基因的氨基酸保守序列设计引物,从鹤望兰黄色花萼中克隆PSY片段,对该片段进行序列比对和系统进化分析,并应用RT-PCR技术分析PSY基因在不同器官和花朵发育过程中的表达特性.[结果]克隆获得248 bp的PSY段,编码82个氨基酸,经注册,在GenBank的登录号为JN887695.由该片段推导出的氨基酸序列与其他植物的PSY蛋白有很高的同源性,其中与大蒜的亲缘关系最近,达90%,初步证明为目标基因.此外,该基因在鹤望兰始花期和黄色萼片中表达量最高.[结论]PSY可能在转录水平上对鹤望兰黄色花的形成起调控作用.     

辣椒八氢番茄红素合成酶鉴定、进化与表达分析

基于辣椒全基因组序列,对辣椒八氢番茄红素合成酶(PSY)基因家族进行鉴定、系统分析,并对其在果实不同发育阶段和不同组织的表达特性进行研究。结果表明,在辣椒基因组中鉴定出6个CaPSY基因,分布在4条染色体上,编码358～432个氨基酸。系统进化树分析结果表明,辣椒PSY基因与其他相关物种PSY基因分为2大类。通过MEME工具鉴定出辣椒PSY基因共有8个保守基序(motif1～motif8)。辣椒PSY实时定量检测结果表明,6个CaPSY基因在辣椒根、茎、叶、花和果实中均有表达,但表达量不同,呈现出组织特异性,推测这些基因在辣椒组织中有不同的功能。该研究结果可以为辣椒PSY基因进化关系、功能差异等进一步研究提供参考。     

糜子PSY基因家族鉴定及生物信息学分析

八氢番茄红素合成酶(PSY)是影响类胡萝卜素合成的首要限速酶.为了鉴定糜子中调控类胡萝卜素合成的PSY基因,我们通过生物信息学的方法在糜子全基因组进行了同源比对,同时对糜子的PSY蛋白进行了理化性质分析,以及对糜子PSY基因的启动子区做了分析.结果表明,糜子全基因组中共有5个PSY基因,所编码的PSY蛋白均为亲水性;亚...     

L-肉碱对小球藻种群增长、营养盐吸收及抗氧化能力的影响

【目的】研究L-肉碱对小球藻种群生长、主要营养元素(氮、磷和铁)吸收及抗氧化能力的影响。【方法】在f/2培养基的基础上,添加0(对照),50,100和200mg/L L-肉碱,培养小球藻14d,试验每天定时进行小球藻种群密度的测定,试验结束当天收取样品测定小球藻N、P、Fe吸收率及相关抗氧化指标。【结果】50mg/L L-肉碱能够促进小球藻种群的增长,200mg/L L-肉碱对小球藻种群增长有抑制作用。随着L-肉碱质量浓度的增加,小球藻对氮(N)的吸收率呈现逐渐升高的趋势,200mg/L L-肉碱组显著高于其他3组(P0.05)。50mg/L L-肉碱组小球藻对磷(P)的吸收率显著高于其他3组(P0.05)。50mg/L L-肉碱组小球藻对铁(Fe)的吸收率较对照组和200mg/L L-肉碱组显著升高(P0.05),但与100mg/L L-肉碱组差异不显著(P0.05)。200mg/L L-肉碱组小球藻的过氧化氢酶(CAT)与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著高于其他3组(P0.05),其中50与100mg/L L-肉碱组之间差异不显著(P0.05),且均显著高于对照组(P0.05)。过氧化物酶(POD)活性随L-肉碱质量浓度的升高而显著增加,200mg/L L-肉碱组达到最高,且各组之间均差异显著(P0.05)。200mg/L L-肉碱组超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著高于其他3组(P0.05)。50和100mg/L L-肉碱组小球藻总抗氧化能力(T-AOC)显著高于对照组(P0.05),但与200mg/L L-肉碱组差异不显著(P0.05)。【结论】本试验条件下,50mg/L L-肉碱能促进小球藻对N、P和Fe营养元素的吸收,提高小球藻藻细胞的抗氧化能力,促进小球藻种群的增长。     

Cloning and bioinformatics analysis of cDNA encoding cattle Smad4 gene

The cDNA of cattle Smad4 gene was cloned by RT-PCR, 3′ RACE and 5’t RACE and got a 3503-bp full-long cDNA sequence. The cloned cattle Smad4 cDNA sequence had been send to GenBank and got an accession number: DQ494856. Cattle Smad4 gene consists of 12 exons and codes 553 amino acids. Cattle Smad4 cDNA shares 99%, 96%, 95%, 91% and 91% similarity in nucleic acid sequences, and 99%, 98%, 98%, 99% and 98% similarity in amino acid sequences with sheep, pig, human, rat and mouse, respectively. Smad4 cDNA was found in the testes, pancreas, liver, small intestine, ovary, lymph, cardiac muscle, skeleton muscle and thymus gland, which indicated that Smad4 was broadly expressed in cattle. __________ Translated from Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2007, 38(4): 321–325 [译自: 畜牧兽医学报]     

越橘VcANS基因的克隆及表达分析

【目的】从越橘果实中克隆花色素合成酶（ANS）基因cDNA,为研究越橘花色素苷合成的分子机制奠定基础。【方法】以越橘（Vaccinium spp.）品种“北陆”（V.corymbosum L.）为试材,并以Illumina测序文库（NCBI登录号：SRA046311）中差异表达的Unigene 38125片段为基础,利用cDNA末端快速扩增（RACE）技术获得花色素合成酶基因全长cDNA,利用DNAMAN和MEGA软件进行多序列比对和系统进化分析,探讨ANS基因在不同组织和器官中的相对表达量及其与对应花色素苷含量的关系。【结果】成功克隆了越橘花色素合成酶基因序列,命名为VcANS,GenBank登录号为JN654701。序列分析结果表明,VcANS全长1 424 bp,包含93 bp的5′非编码区、248 bp的3′非编码区和1个长度为1 083 bp编码360个氨基酸的开放阅读框,该基因编码的蛋白具有ANS家族普遍存在的2酮戊二酸和Fe²⁺依赖的氧化酶超家族的保守结构域。序列比对和系统进化分析表明,VcANS与杜鹃花科植物亲缘关系最近。在越橘果实发育的不同阶段,VcANS相对表达量的变化与花色素苷含量的变化趋势具有一致性。【结论】获得了越橘花色素合成酶基因全长,推测其对越橘花色素苷的形成起调控作用。     

牛RXRG基因cDNA的克隆及生物信息学分析

【目的】扩增了牛RXRG基因的序列,并对其进行了生物信息学分析。【方法】提取牛肌肉组织总RNA,利用RT-PCR技术,对牛RXRG基因进行了克隆,将得到的2条片段分别重组到PMD19-T载体并进行了序列测定;利用DNAMAN软件拼接得到2条片段序列,并运用DNAMAN软件及在线工具对拼接所得到的序列进行了生物信息学分析。以牛肾脏、肝脏、睾丸、肺、脾脏、瘤胃、子宫、小肠、心脏、卵巢和肌肉等11个组织为材料,对牛RXRG基因在组织中的表达进行了分析。【结果】获得了长度为1 811 bp的牛RXRG基因cDNA,其由10个外显子组成,编码463个氨基酸;该基因与人、猪、猕猴、小鼠、大鼠在氨基酸序列上分别有89.5%,93.4%,87.2%,83.9%和85.2%的同源性。【结论】获得了牛RXRG基因长度为1 811 bp的cDNA序列,牛RXRG基因除在肌肉组织中高度表达外,在其他组织中均不表达。     

甘蓝型油菜BnaWRKY30-like基因cDNA序列克隆 及生物信息学分析

WRKY 转录因子是植物所特有的一个超级基因家族,能调控植物生长发育过程及逆境反应。根据转录组测序获得的 EST 序列设计引物, 利用 RT-PCR 及 RACE 技术克隆了甘蓝型油菜WRKY30 基因 cDNA 全长序列, 并运用生物信息学手段对序列进行了分析及预测。结果表明：BnaWRKY30-like 基因全长cDNA序列中包含102 bp 的5′-UTR序列,188 bp 的3′-UTR序列以及942 bp的完整ORF,编码313个氨基酸。该转录因子蛋白相对分子量为35 319.85D,等电点为 6.22,基本氨基酸中含量最高的丝氨酸（Ser）,313个氨基酸中含有41个酸性氨基酸,34个碱性氨基酸,在121～182区域含有一个典型的WRKY结构域。亚细胞定位预测发现该转录因子定位于细胞核的可能性最高。蛋白质的二级结构预测表明共有α-螺旋占26.20%,延伸链占10.54%,β-转角占4.47%,无规则卷曲占58.79%。BnaWRKY30-like基因编码的蛋白具有典型的WRKY转录因子特征,与拟南芥WRKY30基因亲缘关系近,可能在油菜早期生长发育过程及盐胁迫中的发挥调控作用。     

薄皮甜瓜果实ACC合成酶cDNA克隆及反义表达载体的构建

从成熟的薄皮甜瓜(Cucumis melo cv.Qitian I)果肉组织中分离总RNA,经RT-PCR扩增得到0.7 kb的cDNA片段,将其克隆到质粒载体pGEM-T Easy。测序表明,该基因为777 bp,编码258个氨基酸,与Gen-Bank中甜瓜1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase,ACS)基因比对,核苷酸同源性为99%,氨基酸同源性为98%。克隆片段经双酶切消化,反向插入到植物表达载体pCAM2301的E8启动子和NOS终止子之间,构建成E8调控下ACS基因反义表达载体。通过冻融法将携带反义cDNA的植物表达载体质粒转入根癌农杆菌LBA4404,得到了完整的Ti质粒表达载体系统。