水稻OsNRAMP7基因的克隆、表达及生物信息学分析

自然抗性相关巨噬细胞蛋白(natural resistance-associated macrophage proteins,NRAMPs)是一类在结构和功能上保守的大家族,目前已在水稻(Oryza sativa)中鉴定出7个基因(OsNRAMP1～OsNRAMP7),它们在金属离子的吸收、转运和分配等方面发挥着重要作...     

猪TOLL样受体7全基因的扩增、克隆及生物信息学分析

根据猪Toll样受体7基因(TLR7)序列设计、合成1对引物,直接从三元猪外周血淋巴细胞中提取总RNA,应用RT-PCR技术扩增三元猪TLR7全基因,并进行克隆和测序.测序结果表明,获得了三元猪TLR7全基因序列,其大小为3 160 bp,包含一个完整阅读框(3 153 bp),编码1 051个氨基酸残基,有15个潜在的N-糖基化位点和4个潜在的磷酸化位点,信号肽切割部位位于第29～30位氨基酸之间,跨膜基因序列为第844～866位.TLR7基因存在种属的差异性,亲缘关系越近,同源性越高.三元猪TLR7基因的成功克隆为进一步研究猪TLR7基因表达、生物学功能、揭示ssRNA病毒入侵宿主的致病机制以及猪抗病毒免疫及育种的相关研究奠定了基础.     

青花菜BoPGIP1基因的分子克隆及其生物信息学分析

根据GenBank已发表的PGIP基因序列设计引物,通过PCR直接扩增的方法从青花菜 (Brassica oleracea var.italica P)中克隆了一个新的PGIP基因,命名为BoPGIP1.BoPGIP1基因序列全长为1 102 bp,由2个外显子和1个内含子构成,外显子总长为993 bp,编码330个氨基酸序列,分子量为37 kDa.对推导的氨基酸序列进行分析,发现该序列包含5个N-糖基化位点,2个蛋白激酶C磷酸化位点,5个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,4个N-豆蔻酰化位点.将BoPGIP1氨基酸序列与数据库中的其他植物PGIP进行同源序列比对,构建系统进化树,发现所比对基因都含有LRR结构,在145位点的LRR结构域在所有物种中极其保守;系统树显示,该序列最先与甘蓝型油菜和拟南芥聚类,其次和棉花、番茄和豆科作物的PGIP聚类,基本符合按形态特征分类的亲缘关系.     

鸭瘟病毒河南株gG基因的克隆、测序

鸭瘟是鸭的一种急性传染和高致死的病毒性疾病.根据GenBank收录中鸭瘟病毒gG基因序列设计并合成1对引物,以鸭瘟病毒河南分离株DNA为模板,PCR扩增出1条约1 600 bp的含gG基因特异性片段,并将其克隆至PMD19-T载体上.经酶切鉴定,得到含gG基因重组质粒,并对重组阳性质粒进行序列测定.结果表明,gG基因长...     

猪DDX21基因的克隆、序列分析及原核表达

DEAD-box解旋酶21(DEx D-box helicase 21,DDX21)是含DEAD-box的RNA解旋酶家族成员之一,不仅参与RNA的合成和加工过程,同时还参与机体的天然免疫应答,调控病毒的复制。为了研究猪DDX21基因的结构和功能,以猪肾传代细胞(PK-15)总cDNA为模板,根据GenBank公布的预测序列(XM_005657387.2)设计引物扩增猪源DDX21基因,并采用分子生物学软件将其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析。结果显示,首次成功克隆了猪DDX21基因的cDNA序列(GenBank登录号为KX396051),其开放读码框全长为2 355 bp,编码784个氨基酸;与牛、斑马鱼、人、小鼠、大鼠和非洲爪蟾的氨基酸序列同源性分别为91.7%,57.5%,88.0%,82.3%,83.8%和48.9%;该基因编码的蛋白结构域和人、牛、小鼠、大鼠一样,其C端都具有保守的GUCT结构域;系统进化树分析表明猪DDX21与牛DDX21的亲缘关系最近。进一步构建原核表达质粒p ET28a-DDX21,经测序鉴定正确后,将其转化感受态细胞BL21(DE3),对DDX21基因进行原核表达。经SDS-PAGE分析显示重组菌可表达分子量约为90 k Da的融合蛋白,与预期相符;在IPTG诱导浓度一定的条件下,重组菌的最佳诱导时间为5 h。猪DDX21基因的克隆和原核表达,为进一步研究DDX21蛋白的结构和生物学功能奠定了基础。     

丹参SmTIR1基因的克隆及生物信息学分析

生长素受体在植物生长素调控植物生长发育过程中起关键作用,而丹参的生长发育直接影响其品质,但目前有关丹参生长素受体基因的研究仍未见报道.本研究通过克隆获得一条全长1887 bp cDNA序列,并对所获得的克隆序列进行生物信息学分析.丹参生长素受体基因TIR1(命名为SmTIR1)具有典型的TIR1基因结构,通过预测其潜在...     

水稻OsLEA19a基因的克隆、表达及生物信息学分析

半定量RT-PCR分析表明,水稻胚胎发育后期丰富蛋白基因OsLEA19a在水稻幼苗中的表达受干旱和高盐的诱导,说明OsLEA19a可能在水稻抗旱和抗盐中发挥作用.利用RT-PCR方法成功从水稻中克隆了OsLEA19a的cDNA.生物信息学分析表明,OsLEA19a基因编码一个由200个氨基酸残基组成的蛋白,蛋白分子量为...     

四川白鹅PRL基因的克隆与生物信息学分析

为了探明鹅就巢性产生的分子机理及不同鹅种之间的遗传分化,采用RT-PCR方法从四川白鹅垂体组织克隆到了PRL基因,并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列等进行了分析.四川白鹅PRL基因编码区含有690个核苷酸(GenBank NO.GQ202542),编码229个氨基酸,与其他禽类PRL具有高度保守性;其中与东北白鹅和籽鹅...     

银杏GbASR基因的克隆、生物信息学及表达分析

为了明确银杏ASR(ABA-stress-ripening)在应答非生物逆境胁迫中的作用,以便为ASR基因功能、环境胁迫研究提供材料。本研究以银杏(Ginkgo biloba)为材料,利用分子生物学技术对ASR基因进行了克隆,构建pCAMBIA1300-ASR-GFP融合表达载体,进行亚细胞定位分析。采用序列比对方法分析GbASR蛋白结构域及系统进化;利用qRT-PCR方法进行组织特异性表达及非生物逆境胁迫下的基因表达分析。结果表明,银杏ASR基因编码区全长546 bp,共编码182个氨基酸;蛋白质等电点为5.33,分子量大小为20111.24 Da,为亲水性稳定蛋白;GbASR蛋白含有1个高度保守的ABA/WDS结构域,且与火炬松PtASR蛋白同源性较高;GbASR蛋白定位于细胞核。此外,GbASR基因在银杏幼苗根、茎、叶各组织中均有表达,且在叶部有较高的表达;在高盐、干旱和高温胁迫下,GbASR基因均受诱导,且在不同胁迫处理时间0 h、6 h、24 h和48 h的表达存在显著的差异。以上分析说明GbASR基因参与响应高盐、干旱和高温等非生物胁迫,这为植物的育种及解释ASR基因功能提供依据。     

大豆GmGLDH基因的克隆、表达及生物信息学分析

为了探究大豆L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶基因Gm GLDH-Glyma.02G166300 (以下简称GmGLDH)的功能,本研究采用同源克隆法获得大豆GmGLDH基因,开展了相关生物信息学分析,并对其非生物胁迫下表达模式进行调查。结果表明,GmGLDH基因包含一个长度为1 752 bp的ORF序列,编码584个氨基酸。GmGLDH蛋白为亲水性较强的蛋白;二级结构中以无规则卷曲和α螺旋结构为主;预测亚细胞定位GmGLDH主要分布在线粒体中,分析结果并未发现跨膜结构域和信号肽结构;该蛋白序列中存在磷酸化位点56个。进化分析表明,克隆的GmGLDH氨基酸序列与菜豆、苜蓿的同源关系较近。基因上游顺式调控元件分析表明该基因可能参与光应答、激素响应、高温响应等,但光处理下大豆子叶中Gm GLDH基因的表达变化不大,且和子叶中抗坏血酸含量无相关性;4种非生物胁迫处理下大豆叶片中Gm GLDH基因是先下调后上调表达,和抗坏血酸含量变化呈反相关。本研究为进一步研究GmGLDH基因在大豆抗逆中的作用提供了重要的帮助。     

玉米Zmcen基因的克隆、表达与生物信息学分析

为研究玉米Zmcen基因的特征及生物学功能,并对其编码蛋白结构与功能进行分析。以玉米c DNA为模板,将其构建到带有GST表达标签的原核表达载体p GEX-6p-1中,构建的重组载体p GEX-6p-ZmCen转化至大肠杆菌BL21(DE3),通过0.3 mmol/L IPTG在27℃下诱导表达20 h,获得了可溶性的GST融合蛋白。采用GST亲和层析柱对重组蛋白进行纯化,经12%SDS-PAGE电泳和GST标签抗体Western Blotting检测,鉴定为含有GST-Tag的融合蛋白,纯化的蛋白经Pre Scission Protease(PPase)过夜酶切切除GST标签,得到较纯的ZmCen蛋白;同时利用生物信息学的方法,解析ZmCen蛋白质的结构特征。结果表明,该基因定位于玉米第7#染色体上,全长基因含有6个外显子和7个内含子,519 bp的开放阅读框,编码172个氨基酸,分子量约为19.78 k Da,等电点为4.78。采用maize GDB数据库对玉米整个生命周期的表达水平进行分析表明,细胞分裂旺盛的部位,Zmcen基因的表达量较高。对16种植物进行系统发育树分析显示,Zmcen基因与水稻、小麦、拟南芥等的centrin基因同源性高达80.21%,该结果为探索Zmcen蛋白的未知生物学功能提供了线索。     

牦牛lncFAM200B的克隆鉴定、表达及生物信息学分析

旨在克隆鉴定牦牛lncFAM200B,为探索其在牦牛肌肉和脂肪发育过程中的调控作用奠定基础。以臀肌cDNA为模板,设计特异性引物扩增lncFAM200B全长序列,用在线软件CPC、CPAT对该lncRNA的编码能力进行预测,进一步通过原核表达试验鉴定其编码能力;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对lncFAM200B进行组织表达分析,通过TargetScan 7.1和miRanda预测与lncFAM200B具有潜在相互作用miRNA的靶基因,利用DAVID在线软件对靶基因进行GO和KEGG分析。结果显示,牦牛lncFAM200B长度为531 bp;相较于普通牛多59 bp,编码潜能为-1.287 4,且原核表达试验验证该lncRNA不具备蛋白编码能力,表明牦牛lncFAM200B确为lncRNA;组织表达谱研究表明,lncFAM200B在牦牛肺脏组织中表达量较高。与lncFAM200B具有潜在相互作用miRNA的靶基因,如Sirt1、SCD5、KLF9、PTEN和MYPN等,与肌肉和脂肪发育相关。为进一步探讨牦牛lncFAM200B在肌肉和脂肪发育中的生物学功能提供参考依据。     

川西獐牙菜SmGES基因的克隆、生物信息学分析与原核表达

研究藏药川西獐牙菜中环烯醚萜合成途径中的关键酶香叶醇合成酶的功能,并探讨其在香叶醇、龙胆苦苷和獐牙菜苦苷生物合成中的作用。以川西獐牙菜叶片为材料,提取RNA并反转为cDNA,通过川西獐牙菜转录组相关信息,用RT-PCR技术克隆得到了川西獐牙菜香叶醇合成酶基因,并命名为SmGES基因。将SmGES基因片段通过分子生物学的方法连接到原核表达载体pET-28a上并转化到Escherichia coli Rosetta(DE3)原核表达感受态中,进行相关的诱导表达。通过生物信息学进行相关分析得出,SmGES基因长1761 bp,编码586个氨基酸;SmGES蛋白等电点为5.35,相对分子质量为67.78 kDa。分析表明SmGES基因带有叶绿体转运肽,预测其是定位于叶绿体的亲水蛋白。文章还分析了该蛋白的细胞内定位、结构域、二级和三级结构。进化关系分析表明,SmGES基因与滇龙胆的GES基因具有较近的亲缘关系。诱导得到重组蛋白分子质量67.78 kDa的蛋白条带,与预期大小一致。研究结果为进一步阐明川西獐牙菜中环烯醚萜合成途径提供参考。     

京海黄鸡 GnRHR 基因克隆、生物信息学及组织表达分析

旨在根据GenBank 上公布的原鸡GnRHR基因序列设计2对引物,采用RT-PCR方法,从京海黄鸡肌肉组织中克隆GnRHR基因的编码区序列,并使用多种生物软件和在线工具对目的序列进行生物信息学分析,分析GnRHR基因与其他物种的同源性、蛋白质的理化性质、蛋白质序列的跨膜区、亚细胞定位、亲水性、潜在的磷酸化位点、保守结构域及该基因编码蛋白的二级结构、三级结构等。同时为GnRHR基因和β-actin基因各设计1对引物,采用RT-qPCR的方法研究GnRHR基因在京海黄鸡12个组织和器官中的表达情况。最终成功克隆了京海黄鸡GnRHR基因完整的编码区序列和部分侧翼序列,Blast结果显示,京海黄鸡GnRHR基因与原鸡、番鸭、藏羚羊、野猪、马、小鼠、大鼠、家兔、绵羊、人、牛、黑猩猩和斑马鱼的同源性分别为99．7％,86．7％,55．7％,54．6％,52％,51．6％,50．8％,50％,49．9％,49.6％,49．4％,47．4％和39．3％,并成功构建系统发育树。蛋白质结构分析显示,GnRHR蛋白分子量为45．432 kDa,理论等电点为9．55,包含20种氨基酸,其中,亮氨酸含量最高,占13．8％,赖氨酸含量最低,占0．7％;不稳定系数为65．35,显示该蛋白不稳定;脂溶指数为95．54,总平均疏水指数为0．312,为非水溶性蛋白;该蛋白不属于分泌型蛋白,主要存在于胞膜上,没有信号肽结构,存在16个潜在磷酸化位点和11个糖基化位点;保守结构域分析显示存在2个低复杂度序列和7段跨膜结构,跨膜分析显示该蛋白为7次跨膜蛋白,二级结构预测结果显示,在GnRHR二级结构中,α-螺旋占29．83％,β-折叠占17．18％,无规则卷曲占52．98％,GnRHR蛋白三级结构为复杂的7次跨膜螺旋结构,且为单链蛋白。组织表达分析显示,GnRHR基因主要在垂体中高表达,表达量显著高于其他组织,在其他11个组织和器官中表达量较低。     

越橘VcCAX2基因的克隆与生物信息学及其在Cd胁迫下的表达分析

越橘(Vaccinium ssp.)具有较高的抗污染能力,它是一种可成功应用于酸性—重金属复合污染土壤的优势树种.目前对于越橘重金属体内转运调节功能尚不清楚.离子交换蛋白(calcium exchanger,CAX)负责液泡膜上阳离子的运输,其中CAX2(Calcium exchanger 2)参与细胞内的镉(cadm...     

茄子SmWRKY53基因克隆与生物信息学及表达分析

本研究从茄子‘特旺达’幼苗在高温下转录组及基因表达检测数据中,筛选出对高温胁迫响应明显的Sm WRKY53基因,并对其进行克隆和生物信息学及初步表达分析。序列分析显示,Sm WRKY53基因的开放阅读框为1 083 bp,编码360个氨基酸。结构域分析显示,Sm WRKY53第138到144个氨基酸含有一个典型的“WRKYGQK”保守结构域,锌指结构为C₂HC型,属于GroupⅢ亚家族。对其进行同源性比对及系统进化树分析发现,Sm WRKY53与马铃薯(Solanum tuberosum) St WRKY53亲缘关系最近,同源性高达91.41%。生物信息学预测显示,Sm WRKY53为碱性不稳定亲水性蛋白,无信号肽和跨膜结构域,其蛋白的二级结构元件中无规则卷曲比例最高,达63.89%,且存在氨基酸无序化结构区,亚细胞定位预测该蛋白最可能定位于细胞核内。RT-q PCR分析表明,Sm WRKY53在茄子成熟茎中的相对表达量最高,在果肉中表达量最低。高温胁迫下,茄子幼苗的根、茎和叶中Sm WRKY53表达量先升高后降低,且在3 h达到峰值。本研究为进一步探究SmWRK...     

扁茎黄芪转录组测序及生物信息学分析

为获得扁茎黄芪转录组信息及功能基因表达特征,以扁茎黄芪的幼苗叶片为材料,利用Illumina HiSeq平台进行转录组测序及生物信息学系统分析.结果显示,共获得扁茎黄芪Unigene 19280条,总长23472470 bp,其中GC含量达42.74％,测序质量和组装效果较好.通过Blast分析后,分别有12541,1...     

甘蓝型油菜GPDH基因克隆及其生物信息学分析

为了进一步研究甘蓝型油菜GPDH基因,通过从拟南芥GPDH基因与甘蓝型油菜的共线性分析发现:拟南芥GPDH基因(At2g41540)在甘蓝型油菜A基因组和C基因组中有4个拷贝,分别为:GSBRNA2T00132785001、GSBRNA2T00024258001、GSBRNA2T00058395001、GSBRNA2T00019118001。从Gen Bank分别下载了它们的DNA序列和c DNA序列,c DNA序列依次命名为GPDH1、GPDH2、GPDH3、GPDH4。根据序列信息设计了4对不同的引物,从甘蓝型油菜湘油15号c DNA全长序列中扩增出了4条片段,分别命名为Bn GPDH1、Bn GPDH2、Bn GPDH3、Bn GPDH4。利用生物信息学软件和在线系统进行核苷酸序列分析和蛋白进化分析。结果显示:4条片段大小依次为1 395,1 395,1 389,1 536 bp。其中,Bn GPDH4翻译成氨基酸时序列中间出现终止密码子,不能合成有效蛋白。3个Bn GPDH蛋白的氨基酸数目为464,464和462个,理论分子量为51.584 4~51.829 7 k Da,二级结构α螺旋和无规则卷曲所占比例在42%左右,其次是延伸链所占比例约为15%。三者的跨膜结构总体来说是相同的。3个蛋白都由保守结构Gps A、NADB_Rossmann superfamily和NAD_Gly3P_dh_C superfamily组成,属于GPDH超基因家族。同源建模分析表明3个蛋白均能适用甘油3磷酸脱氢酶(Glycerol-3-phosphate dehydrogenase,GPDH)模型。对其进行亚细胞定位预测在细胞质膜的概率为79.0%。从序列分析、核苷酸聚类、理化性质预测、二级、三级结构预测、亚细胞定位预测、氨基酸聚类分析得出结论,它们具有GPDH基因家族的特征,为甘蓝型油菜GPDH基因家族中的成员。