骆驼β-防御素caBD-1 cDNA基因全序列RACE扩增方法的建立

为获得骆驼β-防御素基因（caBD-1cDNA）的全长序列，采用锚定PCRRACE技术，根据已获得的骆驼伊防御素基因的部分已知序列，设计了1条特异性引物作为上游引物，将反转录引物中的部分序列即3’接合器引物作为下游引物，成功地克隆了caBD-1cDNA的3’末端序列；采用反向嵌套PCRRACE技术，根据已获得的骆驼β-防御素cDNA的部分序列，设计了1条5’末端磷酸化的特异性反转录引物和2对特异性反向嵌套PCR引物，首先进行反转录（RT），然后将mRNA反转录的cDNA进行环化，最后进行反向嵌套巢式PCR，成功地克隆了骆驼伊防御素caBD-1cDNA的5’末端序列。结果显示，获得了骆驼伊防御素caBD-1cDNA基因的全序列。证实，RACE技术用于防御素基因的扩增是可行的。     

驯鹿β-防御素reBD-1全长cDNA的克隆及序列分析

为了获得驯鹿β-防御素reBD-1全长cDNA序列,根据已获得的reBD-1cDNA的已知序列设计1条序列特异性引物作为上游引物,反转录引物中的部分序列即3′接合器引物作为下游引物,克隆reBD-1cDNA的3′末端序列。另外,采用反向嵌套PCRRACE法,根据reBD-1cDNA的已知序列,设计1条5′末端磷酸化的特异性反转录引物和2对特异性反向嵌套PCR引物,首先进行反转录(RT),然后将mRNA反转录成的cDNA进行环化,最后进行反向嵌套巢式PCR,克隆reBD-1cDNA的5′末端序列。结果成功的克隆出了reBD-1cDNA的3′和5′末端序列,从而得到372bp的reBD-1cDNA全序列,其中包含44bp5′非翻译区(UTR)、192bp的开放读码框(ORF)、终止密码子TAA、118bp的3′UTR和poly(A)15。reBD-1cDNA全序列的获得为进一步研究其基因结构、基因表达和基因功能奠定了基础。     

反向嵌套PCR技术扩增驯鹿Ghrelin cDNA 5′末端序列

为了研究Ghrelin在驯鹿生长发育过程中的作用和功能,以驯鹿为研究对象,采用反向嵌套PCR RACE技术原理,根据已知的序列设计1条5′末端磷酸化的特异性反转录引物和2对特异性反向嵌套PCR引物,首先进行反转录(RT),然后将反转录成的cDNA进行环化,最后进行反向嵌套巢式PCR,成功地扩增了驯鹿Ghrelin cDNA 5′末端序列。与锚定PCR相比,反向嵌套PCR法具有特异性强、扩增效率高等优点,是一种非常有效的扩增cDNA 5′末端序列的方法。     

反向嵌套PCR技术扩增驯鹿Ghrelin cDNA 5'末端序列

为了研究Ghrelin在驯鹿生长发育过程中的作用和功能,以驯鹿为研究对象,采用反向嵌套PCR RACE技术原理,根据已知的序列设计1条5'末端磷酸化的特异性反转录引物和2对特异性反向嵌套PCR引物,首先进行反转录(RT),然后将反转录成的cDNA进行环化,最后进行反向嵌套巢式PCR,成功地扩增了驯鹿Ghrelin cDNA 5'末端序列.与锚定PCR相比,反向嵌套PCR法具有特异性强、扩增效率高等优点,是一种非常有效的扩增cDNA 5'末端序列的方法.     

驯鹿β-防御素-1 cDNA 3’末端的克隆及序列分析

为进一步研究驯鹿伊防御素-1（reBD-1）基因的分子结构，利用已克隆出的reBD-1部分片段，设计了1条特异性上游引物，并以反转录引物中的部分序列即3sites Adaptor Primer作为下游引物，采用3’RACE技术成功克隆了reBD-1 cDNA的3’末端序列。通过与已知reBD-1片段拼接，得到了192bp的完整开放读码框（ORF）、终止密码子TAA、118bp的3’非翻译区（3’UTR）以及poly（A）1S,其中ORF编码具有64个氨基酸残基的reBD-1前原肽。     

RACE法扩增梅花鹿β-防御素-1(siBD-1)全长cDNA

为了获得梅花鹿β-防御素-1(sika deerβ-defensin-1,siBD-1)cDNA全序列,本试验以梅花鹿舌黏膜组织内提取的总RNA为模板,根据前期已获得的siBD-1cDNA的已知部分序列设计引物,采用5′-RACE和3′-RACE技术分别扩增5′-和3′-末端序列,将此扩增产物克隆入pMD18-T载体,进行PCR、双酶切鉴定及序列测定与分析。结果表明,成功克隆出长度约为172和299bp的siBD-1cDNA 5′-和3′-末端序列,从而得到418bp的siBD-1cDNA全序列(GenBank登录号:HM588696.1),其中包含89bp 5′-非翻译区(UTR)、192bp的开放阅读框(ORF)、终止密码子TAA、118bp的3′-UTR和Poly(A)16。同源性比对结果显示,siBD-1cDNA与水牛的肠防御素(BEBD)同源性最高,为90.6%,与牛(EBD、LAP、TAP、BNBD-4)、山羊(GBD-1、GBD-2)、驯鹿(reBD-1)、绵羊(sBD-1、sBD-2)和骆驼(caBD-1)的防御素cDNA的同源性较高,分别为83.2%、83.1%、87.3%、87.0%、87.5%、87.5%、84.4%、79.9%、77.1%和70.5%;与马(hoBD-1)和猪(pBD-1)的同源性较低,为60.3%和72.4%;而与人(hBD-2)的同源性最低,为16.0%。siBD-1成熟肽由38个氨基酸残基组成,其中包含9个带正电荷的氨基酸残基。     

β-防御素caBD-1 mRNA在骆驼组织器官中的表达

根据已知的骆驼β-防御素caBD-1 cDNA序列设计了1对预计扩增产物为203bp的引物，通过RT—PCR检测骆驼的整个消化道黏膜、肝、胰腺、气管黏膜、肺、肾、膀胱黏膜、卵巢、子宫内膜、脾、淋巴结、心等器官内caBD-1 mRNA的表达。结果显示：caBD-1 mRNA在整个消化道、气管、膀胱、子宫等管状器官内的黏膜层有表达，而在实质性器官如心、肝、胰腺、肺、脾、淋巴结、卵巢、肾中无表达。提示，骆驼体内的这种内生性抗微生物肽有助于骆驼的黏膜宿主防御。     

骆驼β-防御素caBD-1 cDNA的克隆及序列分析

β防御素是一类富含半胱氨酸的抗微生物多肽，主要表达在哺乳动物黏膜上皮内。我们发现了一种新的β-防御素-骆驼防β-御素-1(caBD-1)。从骆驼舌黏膜上皮组织中提取总RNA，采用RT-PCR技术扩增出caBD-1的cDNA，并重组到pBlueselect T载体，经限制性内切酶谱分析和DNA序列测定，证实所克隆的caBD-1的cDNA为β-防御素，因为该cDNA包含由192个碱基组成的开放读码框(ORF)，该ORF编码64个氨基酸残基的前原防御素，该前原防御素含有β-防御素特征性结构即6个在特定位置上的保守半胱氮酸残基。骆驼β-防御素的发现对我们更好地理解骆驼黏膜防御机制有很大帮助。     

佳米驴β防御素aBD-1基因克隆及序列分析

为获得佳米驴β防御素-1(aBD-1)的全长cDNA序列,为开发其药用功能积累资料。从佳米驴舌黏膜上皮组织中提取总RNA,采用RT-PCR技术扩增出aBD-1(ass-βdefensin-1)cDNA的中间片段后,再采用RACE法,扩增佳米驴β防御素aBD-1的cDNA全序列。aBD-1 cDNA全序列长为360 bp,其中包含192 bp的开放阅读框,37 bp的5′非翻译区(5′UTR),102 bp的3′非翻译区(3′UTR)以及poly(A)26。在GenBank上注册号为EU265778,测序结果和序列生物信息学分析结果表明,其与马β防御素eBD-1、牛的β防御素TAP、绵羊的β防御素sBD-1、猪的β防御素pBD-1和人的β防御素hBD-2的同源性分别为92%、68%、75%、75%和68%。aBD-1全长cDNA是β防御素家族中的一个新基因。     

RACE法扩增梅花鹿β-防御素-1(siBD-1)全长cDNA

为了获得梅花鹿β-防御素-1（sika deer β-defensin-1,siBD-1）cDNA全序列,本试验以梅花鹿舌黏膜组织内提取的总RNA为模板,根据前期已获得的siBD-1 cDNA的已知部分序列设计引物,采用5'-RACE和3'-RACE技术分别扩增5'-和3'-末端序列,将此扩增产物克隆入pMD18-T载体,进行PCR、双酶切鉴定及序列测定与分析。结果表明,成功克隆出长度约为172和299 bp的siBD-1 cDNA 5'-和3'-末端序列,从而得到418 bp的siBD-1 cDNA全序列（GenBank登录号：HM588696.1）,其中包含89 bp 5'-非翻译区（UTR）、192 bp的开放阅读框（ORF）、终止密码子TAA、118 bp的3'-UTR和Poly（A）16。同源性比对结果显示,siBD-1 cDNA与水牛的肠防御素（BEBD）同源性最高,为90.6%,与牛（EBD、LAP、TAP、BNBD-4）、山羊（GBD-1、GBD-2）、驯鹿（reBD-1）、绵羊（sBD-1、sBD-2）和骆驼（caBD-1）的防御素cDNA的同源性较高,分别为83.2%、83.1%、87.3%、87.0%、87.5%、87.5%、84.4%、79.9%、77.1%和70.5%;与马（hoBD-1）和猪（pBD-1）的同源性较低,为60.3%和72.4%;而与人（hBD-2）的同源性最低,为16.0%。siBD-1成熟肽由38个氨基酸残基组成,其中包含9个带正电荷的氨基酸残基。     

雌性骆驼生殖组织β-防御素-1基因的克隆及其组织表达量的检测

从雌性骆驼输卵管、子宫、子宫颈、阴道组织中提取总RNA，根据已发表的骆驼β-防御素-1基因的cDNA序列设计合成引物，采用RT—PCR扩增出了骆驼β-防御素-1基因；将扩增产物克隆于pBlueselect T载体后进行了序列分析。以伊肌动蛋白（pactin）基因作为内参，对扩增的β-防御素-1基因进行琼脂糖凝胶电泳后，应用凝胶成像分析系统，推断出了不同组织中β-防御素-1基因的表达量。结果，从雌性骆驼生殖各组织上皮均获得了203bp的β-防御素-1基因的扩增片段，且β-防御素-1基因在雌性骆驼生殖道各组织内的表达量不同。结果表明，β-防御素-1在雌性骆驼生殖组织的先天免疫中起重要作用。     

鹅FSHβ基因克隆及序列分析

促卵泡激素β亚基(FSHβ)基因是动物繁殖性状的一个重要候选基因,对鹅产蛋量具有重要的调节作用。本研究以鹅垂体组织总RNA反转录的cDNA为模板,分别采用RT-PCR和RACE技术扩增鹅FSHβcDNA序列,包含:16 bp 5′UTR,396 bp开放阅读框(ORF)和3′端非翻译区2个不同的剪接体,其大小分别为518 bp和780 bp。经生物信息学软件分析,发现鹅FSHβ基因编码的蛋白为亲水蛋白,且存在信号肽序列切割位点,则推测其为分泌蛋白。本研究首次成功获得了鹅FSHβ基因的cDNA全长序列并进行了分析,可为全面解析鹅FSHβ基因的分子结构及功能提供一定的参考。     

海滨雀稗液泡膜H＋-PPase（PvVP1）5′端的克隆和序列分析

根据已公布液泡膜 H＋-PPase基因家族同源序列保守区设计简并引物，克隆出海滨雀稗中PvVP1基因的中间序列，然后用快速扩增cDNA末端（rapid amplification of cDNA end，RACE）方法，从海滨雀稗中克隆到PvVP15′cDNA序列。该序列ORF长1605 bp，编码535个氨基酸，其编码序列、氨基酸序列与玉米相应基因的同源性分别为93％和99％。     

亚洲璃眼蜱唾液腺一新功能基因的克隆与测序

HaB1是亚洲璃眼蜱雌成蜱唾液腺差异表达基因文库中的一个片段,根据其序列设计引物HaB1-GSP1和HaB1-GSP2,以唾液腺总RNA为模板,RACE法扩增获得HaB1的未知3′-末端。测定该末端序列,进行序列拼接,设计全长引物5-′CCAGTCCGAAGGAAGGGCG-3′和5-′TCTC-CGGGCACGTGAAGTGTC-3′。以cDNA第一链为模板,扩增获得基因全长。经核查表明,该基因为一新基因(登录号AY803896)。     

应用RACE技术扩增鸭A-FABP基因及序列分析

为揭示鸭A-FABP基因的结构和功能,运用RACE方法克隆并鉴定了鸭A-FABP基因的全长cDNA序列。用1对含高度保守的DNA片段的兼并引物,从鸭腹部脂肪组织总RNA扩增部分A-FABP片段,测序结果与已知序列一致;根据已知的鸭A-FABP基因序列设计新引物分别从5′和3′RACE扩增延长该片段。经DNASTAR中的SeqMan软件拼接5′RACE产物和3′RACE产物以及已知序列而获得片段大小为652 bp的cDNA序列。该cDNA序列由64 bp的5′非编码区、399 bp的编码序列和189 bp的3′非编码区组成。鸭A-FABP基因399 bp的开放阅读框编码132个氨基酸。经Blastn和Blastx比对分析,鸭A-FABP基因的编码区核苷酸序列与人、猪、鸡和鹅分别有76%、78%、93%和93%的同源性。     

蒙古绵羊β-防御素-1cDNA的扩增及其序列分析

为了获得蒙古绵羊β-防御素-1（sBD-1）的cDNA序列,从蒙古绵羊瘤胃的上皮组织中提取总RNA,采用RT-PCR技术扩增出sBD-1的cDNA。结果 sBD-1的cDNA长为300bp,该cDNA包含由192bp组成的开放读码框（ORF）,ORF编码64个氨基酸的前原防御素。经过DNA序列分析。证实所扩增的cDNA为sBD-1。     

中国驯鹿生长素(ghrelin)全长cDNA的克隆及序列分析

采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE),在本课题组已获得的驯鹿ghrelin cDNA的部分片段的基础上进行3′和5′RACE。结果成功克隆出驯鹿ghrelin cDNA的3′和5′末端序列,从而得到604bp的驯鹿ghrelin cDNA全序列,其中包含57bp 5′非翻译区(UTR)、405bp的开放读码框(ORF)、128bp的3′UTR和poly(A)14。405bp的ORF编码134个氨基酸残基的前原ghrelin(preproghrelin),其中包含41个氨基酸残基的N末端信号肽,27个氨基酸残基的成熟肽及66个氨基酸残基的C末端肽。序列同源性比较显示驯鹿ghrelin cDNA与山羊、绵羊和牛的同源性分别是92.0%、90.8%和89.5%;与猪和人的同源性分别是69.5%和65.2%;与鸡的同源性仅为33.8%。表明ghrelin的结构具有明显的种属特异性。驯鹿Ghrelin cDNA全序列的获得为进一步研究其生理作用奠定了基础。     

一种获取新基因的有效方法--cDNA末端快速扩增

cDNA末端快速扩增（rapid amplication of cDNA ends，RACE）又称为锚定PCR（anchored PCR），由Frohman等于1988年发明，是一种应用通用引物和特异引物从低丰度转录本中快速扩增已知表达序列标签（expressed sequencetags，ESTs）的5’和3’末端的简单而有效的方法。大多数ESTs分布于3’端，并且一般只有300～500bp，     

蒙古绵羊β-防御素-1全长cDNA序列的扩增与分析

本研究以蒙古绵羊瘤胃为材料,提取瘤胃上皮组织总RNA,通过逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增出蒙古绵羊β-防御素-1(mgSBD-1)基因的核心片段序列,再应用5ˊ和3ˊ快速扩增cDNA末端(RACE)方法扩增蒙古绵羊β-御素-1基因的cDNA末端序列,最终获得mgSBD-1基因的全长cDNA序列.结果显示,该全长cDNA序列为325个碱基[不含poly(A)],5ˊ非翻译区为31个碱基,编码区(192个碱基)可编码64个氨基酸,3ˊ非翻译区为99个碱基[不含poly(A)].