柞蚕溶菌酶基因的克隆和序列分析

采用cDNA末端扩增(RACE)方法及简并引物克隆了柞蚕溶菌酶(Antheraea pernyilysozyme)基因(Gen-Bank登录号:DQ353869)。该基因cDNA序列全长675 bp,由3个外显子和2个内含子组成,其开放读码框(ORF)长420 bp,编码140个氨基酸。生物信息学分析表明,该基因编码蛋白的1-20位氨基酸为信号肽序列,21-140位氨基酸为柞蚕溶菌酶成熟蛋白(分子质量14 kD,等电点8.46)。柞蚕溶菌酶氨基酸序列中含有c型溶菌酶分子所特有的活性中心Glu32、Asp50以及8个半胱氨酸残基,与鳞翅目昆虫溶菌酶的氨基酸序列同源性较高,属非钙结合型c型溶菌酶。柞蚕溶菌酶的模拟三级结构与印度柞蚕(Antheraea mylitta)溶菌酶的三级结构十分相似。     

家蚕滞育生物钟蛋白质EA4基因的cDNA克隆和序列分析

家蚕滞育生物钟是依赖卵内酯酶A4(EA4)的倒计时型生物钟。EA4是具时间间隔测定酶(time interval measuring enzyme,TIME)功能的蛋白质。根据家蚕EA4测定的氨基酸序列,以第3天龄雌蛹脂肪体和卵巢总RNA为模板,利用简并引物RT-PCR方法,得到308 bp的部分ea4序列,其1-144 nt和145-308 nt分别与家蚕全基因组鸟枪序列(whole genome shotgun sequence,WGS)AADK01019126.1的5595-5738 nt及WGS AADK01014467.1的8636-8473 nt有95%和98%的一致性。根据获得的ea4基因片段序列,利用生物信息学方法和家蚕基因组数据预测了ea4基因的完整cDNA序列,设计特异引物,以雌蛹脂肪体和卵巢RNA为模板,进行RT-PCR得到完整的cDNA。ea4基因的cDNA全长519 bp,其中1-48 bp为信号肽序列,49-519 bp编码的氨基酸与蛋白质纯化后测序EA4部分的一致性为98%,C末端存在3个氨基酸的差异,其中第156位为新确定氨基酸。     

柞蚕孵化酶样基因的全长cDNA克隆及表达特征分析

孵化酶是后生动物卵孵化过程中起关键作用的一类蛋白酶。基于生物信息学和RACE方法,从柞蚕胚胎中克隆了一个998 bp的孵化酶样基因全长cDNA,命名为ApHEL(GenBank登录号:JN205047)。ApHEL由15 bp 5'-UTR,98 bp 3'-UTR和885 bp ORF组成。ORF编码294个氨基酸残基,预测蛋白分子质量为33.51 kD,等电点为5.50。在ApHEL N-端存在16个氨基酸的信号肽。ApHEL蛋白酶功能区中含有锌结合序列(HEWMHILGFLHMQSTHNR)和Met-转角基序(YDYVSCLHY)等孵化酶保守功能区域。ApHEL与其他物种孵化酶氨基酸序列的相似度为30.0%～85.0%。基于孵化酶氨基酸序列的进化分析表明,柞蚕、家蚕、库蚊和果蝇聚为一类,亲缘关系较近。ApHEL在早期胚胎中没有转录,至催青第6天开始转录并维持较低水平,在催青第9天剧增至最高值直至孵化,显示ApHEL在柞蚕卵孵化过程中起重要作用。ApHEL在5龄期幼虫的中肠组织中特异性表达,暗示ApHEL可能还有其他生物学功能。     

西伯利亚鲟糖异生途径关键酶基因全长cDNA的克隆和序列分析

本试验采用简并引物反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆西伯利亚鲟(Acipenser baerii)肝脏糖异生途径关键酶———C型和M型磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶(PEPCK-C和PEPCK-M)、果糖-1,6-二磷酸酶(FBPase)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)基因cDNA全长序列。结果显示:西伯利亚鲟PEPCK-C基因(GenBank登录号JQ995143)cDNA全长2 598 bp,开放阅读框1 869 bp,编码622个氨基酸,预测其分子质量为69.62 ku,与其他物种的相似性为77.3%～80.5%;PEPCK-M基因(GenBank登录号JQ995142)cDNA全长3 277 bp,开放阅读框1 935 bp,编码644个氨基酸,预测其分子质量为71.11 ku,与其他物种的相似性为64.6%～78.3%;FBPase基因(GenBank登录号JF834908)cDNA全长1 372 bp,开放阅读框1 017 bp,编码338个氨基酸,预测其分子质量为36.60 ku,与其他物种的相似性为73.4%～88.7%;G6Pase基因(GenBank登录号JF834907)cDNA全长2 625 bp,开放阅读框1 080 bp,编码359个氨基酸,预测其分子质量为40.62 ku,与其他物种的相似性为67.2%～72.7%。西伯利亚鲟糖异生途径关键酶基因全长cDNA序列的获得将为进一步研究其糖异生调控机理,比较其与典型肉食性鱼类和哺乳动物的异同奠定基础。     

扩展莫尼茨绦虫α-tubulin基因的克隆及序列分析

分离和鉴定扩展莫尼茨绦虫(Moniezia expansa)新基因,为进一步研究该基因的功能奠定基础。利用构建扩展莫尼茨绦虫成虫cDNA文库,随机挑取重组阳性克隆进行测序,对部分序列进行引物步移法测序,获取其全长cDNA序列;采用生物信息学等分析技术对该cDNA序列进行开放阅读框(ORF)的寻找、编码氨基酸的推导、核苷酸和氨基酸同源性比较及蛋白质二级结构的初步预测。获得了1个扩展莫尼茨绦虫新基因α-tubulin,全长1522bp,编码225个氨基酸,CDS预测属于Tubu-lin_FstZ超家族。编码蛋白的理论分子质量为25808.6KDa,等电点为9.15。获得了扩展莫尼茨绦虫α-tubulin的全长cDNA序列,为该基因功能的试验性鉴定工作奠定基础。     

柳蚕丝素重链基因(Fib-H)cDNA 5′端片段的克隆与表达分析

柳蚕(Actias selene Hübner)是鳞翅目大蚕蛾科的一种珍稀野生绢丝昆虫。利用RT-PCR方法克隆了柳蚕丝素重链基因(Fib-H)cDNA 5′端的一个片段,该片段序列长819 bp,编码273个氨基酸,含有4个保守多聚丙氨酸结构域。序列比对分析表明,该片段序列与樟蚕(Saturnia japonica)、天蚕(Antheraea yamamai)、柞蚕(Antheraea pernyi)、印度柞蚕(Antheraea mylit-ta)和家蚕(Bombyxmori)的Fib-H基因cDNA 5′端同源序列的相似性分别为72.5%、65.8%、65.1%、65.1%、47.1%。半定量PCR分析显示柳蚕Fib-H基因cDNA 5′端片段序列在5龄幼虫第1-12天的表达量呈现逐渐上升的趋势。     

柞蚕蛹全长cDNA文库的构建和随机EST测序

采用RNA转录5′末端转换(SMART)技术构建了柞蚕(Antheraea pernyi)蛹的全长cDNA文库。所构建cDNA文库的容量为5×105个独立克隆,插入片段长800~2500 bp,且90%的插入片段大于1 kb。随机挑取288个克隆进行表达序列标签(EST)测序,有效序列为250条,根据EST测序结果计算文库重组率达95%。经序列拼接得到175个unigenes,通过序列比对发现其中97个unigenes与GenBank中的已知基因高度同源,且有88条全长序列,基因的完整性比率达90%。在随机EST测序中获得了具有5′端和3′端非编码区的延伸因子-1α基因(Gen-Bank登录号:FJ788508),该基因cDNA全长1743 bp,有一个1392 bp的开放阅读框,编码含463个氨基酸残基的蛋白,蛋白的理论分子质量为50.4 kD,等电点8.96。EST测序分析表明,柞蚕蛹cDNA文库符合构建基因文库的质量要求,该文库的构建将有助于柞蚕功能基因的克隆和研究。     

柳蚕丝素重链基因(Fib-H)cDNA 5'端片段的克隆与表达分析

柳蚕(Actias selene Hübner)是鳞翅目大蚕蛾科的一种珍稀野生绢丝昆虫.利用RT-PCR方法克隆了柳蚕丝素重链基因(Fib-H)cDNA 5'端的一个片段,该片段序列长819 bp, 编码273个氨基酸,含有4个保守多聚丙氨酸结构域.序列比对分析表明,该片段序列与樟蚕(Saturnia japonica)、天蚕(Antheraea yamamai)、柞蚕(Antheraea pernyi)、印度柞蚕(Antheraea mylitta)和家蚕(Bombyx mori) 的Fib-H基因cDNA 5'端同源序列的相似性分别为72.5%、65.8%、65.1%、65.1%、47.1%.半定量PCR分析显示柳蚕Fib-H基因cDNA 5'端片段序列在5龄幼虫第1-12天的表达量呈现逐渐上升的趋势.     

柞蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂6基因Apserpin-6的克隆及功能分析

昆虫的丝氨酸蛋白酶抑制剂(serpin)可以通过抑制丝氨酸蛋白酶的活性调控机体的免疫防御反应。依据柞蚕中肠转录组数据库中一段编码serpin的CDS序列设计正、反向引物,以柞蚕幼虫总c DNA为模板克隆得到一段全长1 239 bp的序列,经序列分析后命名为Apserpin-6(Gen Bank登录号:MF944108)。该基因编码412个氨基酸残基,其中N端第1~17位氨基酸为信号肽序列,在C端第357~391位氨基酸之间有一个反应中心环,第374~375位丝氨酸之间是预测的蛋白质裂解位点。半定量RT-PCR检测Apserpin-6在柞蚕5龄幼虫脂肪体中的表达量最高,在血淋巴和头部组织的表达量次之,在中肠、丝腺和马氏管中的表达量较低。荧光定量PCR检测在受到柞蚕肠球菌(Enterococcus pernyi)、白僵菌(Beauveria bassiana)以及柞蚕核型多角体病毒(Antheraea pernyi nucleopolyhedrovirus)侵染后的柞蚕幼虫血淋巴中,Apserpin-6的表达量均明显上升。利用在原核表达系统表达的重组Apserpin-6蛋白,对柞蚕幼虫血淋巴中的酚氧化酶原(pro PO)和酚氧化酶(PO)活性进行体外抑制试验,结果显示该重组蛋白能够抑制pro PO的活性,但对PO活性没有影响。试验结果提示,Apserpin-6可能作为一种负调控因子参与调控柞蚕血淋巴对于病原菌的免疫防御反应。     

扩展莫尼茨绦虫引发酶蛋白基因的克隆和cDNA序列分析

分离和鉴定扩展莫尼茨绦虫(Moniezia expansa)新基因,为进一步研究该基因的功能奠定基础。构建扩展莫尼茨绦虫成虫cDNA文库,随机挑取重组阳性克隆进行测序,对部分序列进行引物步移法测序,获取其全长cDNA序列;采用生物信息学等分析技术对该cDNA序列进行开放阅读框(ORF)的寻找、编码氨基酸的推导、核苷酸和氨基酸同源性比较及蛋白质二级结构的初步预测。获得了1个扩展莫尼茨绦虫新基因——引发酶蛋白,全长1269 bp,编码422个氨基酸,属于AE_Prim_S家族。编码蛋白的理论分子质量为47.1598 ku,等电点为4.83。获得了扩展莫尼茨绦虫反应结合蛋白的全长cDNA序列,为该基因功能的试验性鉴定工作奠定基础。     

家蚕小热休克蛋白基因BmHSP20.8的表达及功能研究

小热休克蛋白(small heat shock protein,sHSP)是一类受热处理后诱导产生的蛋白家族。从构建的家蚕蛹cDNA文库中获得了一条全长764 bp的基因序列(GenBank登录号:AAG30944.1),其开放阅读框(ORF)长561 bp,编码186个氨基酸。用生物信息学方法对此序列进行同源性分析,表明该序列是一条保守性高达85%的家蚕小热休克蛋白20.8(BmHSP20.8),无跨膜结构,主要分布于细胞质。将该序列的ORF与pET-28a(+)载体连接构建重组质粒,并转化到大肠杆菌BL21进行原核表达,纯化后的融合蛋白免疫新西兰大白兔获得抗血清。通过亚细胞定位技术研究BmHSP20.8在正常和热激状态下的家蚕卵巢上皮细胞Bm5和BmN中的变化,结果显示热激后BmH-SP20.8蛋白从细胞质往细胞膜方向迁移。有BmHSP20.8表达的大肠杆菌菌株经48℃处理后,其生存率比未表达BmHSP20.8蛋白的菌株高4倍左右,说明BmHSP20.8蛋白在大肠杆菌中表达能够提高细菌体在高温环境下的生存率。     

Cloning of canine cDNA encoding tektin

Tektins are a group of proteins that form filamentous polymers in the walls of ciliary microtubules. The cloning of canine cDNA encoding tektin, was carried out and identified from the testis of beagle dog. Canine tektin cDNA is 1,523 bp in length, has an open reading frame of 1,281 bp nucleotides encoding a protein of 426 deduced amino acids. The predicted amino acid sequence has 77% and 33-50% of homology with the murine tektin and the sea urchin tektins. The amino acid sequence RPNVELCRD and four cysteine residues were conserved in the dog, mouse and sea urchin, suggesting the functional significance of this protein domain and the amino acid residues in the tektin proteins.     

猪新基因NPM1的克隆、序列分析与染色体定位

克隆了猪NPM1基因的cDNA和第4内含子序列，并利用生物信息学方法进行验证。所得cDNA序列全长1195bp且包含一个完整的开放阅读框，编码294个氨基酸。内含子序列长300bp，遵循GT／AG剪接法则。序列分析表明，该基因与已报道的人、大鼠和小鼠等物种的NPM1基因高度同源，氨基酸序列同源性分别为95％、91％和91％。该基因编码的蛋白具有Nucleoplasmin保守功能域。用体细胞杂种板将该基因定位在猪16号染色体q21区段，辐射杂种板定位结果表明该基因与猪16号染色体上SW977标记紧密连锁。     

家蚕Mod基因的序列分析及表达与亚细胞定位研究

已知多数含BTB/POZ结构域的锌指蛋白对生物体的发育、分化及染色体重组等具有重要的调节作用。从已构建的家蚕蛹cDNA文库中筛选到一条编码MOD(mdg4)蛋白的基因序列(GenBank登录号:DN237077)。该基因序列的ORF长1 080 bp,编码359个氨基酸残基,蛋白含有BTB保守结构域和FLYWCH保守结构域,与黑腹果蝇、冈比亚按蚊、赤拟谷盗和埃及伊蚊的MOD多序列比对,其同源性不超过40%。表达、纯化带有His标签的家蚕MOD蛋白(BmMOD),并用纯化的融合蛋白免疫新西兰兔获得多克隆抗体。实时荧光定量PCR显示BmMod基因mRNA转录水平在家蚕蛾期及5龄幼虫的卵巢最高,推测BmMod基因在家蚕生殖腺发育过程中产生一定作用。利用纯化的BmMOD蛋白多克隆抗体进行Western blotting分析也表明该蛋白在家蚕蛾期及5龄幼虫卵巢中的表达量最高,验证了BmMod在家蚕生殖腺发育中的功能。亚细胞定位结果显示BmMOD蛋白几乎完全定位于家蚕卵巢上皮细胞(BmN)的细胞核中。     

鸭RIG-1基因的PCR扩增及其序列分析

维甲酸诱导基因1(RIG-1)是细胞质中侦测病原相关分子模式的识别受体。论文旨在扩增北京鸭RIG-1编码基因,并对其进行序列分析。通过PCR方法,从北京鸭脾脏中扩增得到RIG-1基因cDNA,并使用LaserGene分子生物学分析软件进行序列分析。结果发现北京鸭的RIG-1基因cDNA开放阅读框全长2 802bp,编码933个氨基酸。结构预测发现鸭RIG-1结构与哺乳动物类似,N端有两个串联CARD区,中间为DExD/H解旋酶区,C端为抑制区,各功能区起重要作用的氨基酸较为保守。同源性及进化树分析发现鸭RIG-1与鹅和斑马鱼的同源性最高分别为93.7%、78.4%,与哺乳动物同源性高于50%,与其他鱼类的同源性低于50%。成功扩增出北京鸭RIG-1基因cDNA编码序列,为鸭RIG-1的深入研究奠定了基础。     

Molecular cloning of canine RCAS1 cDNA

Receptor-binding cancer antigen expressed on SiSo cells (RCAS1) is a novel cancer cell-surface antigen, strongly expressed in invasive cancers. RCAS1 inhibited the in vitro growth of immunocytes, and induced apoptotic cell death. The cloning of canine RCAS1 cDNA was carried out and identified from the mammary gland tumor of a dog. A canine RCAS1 cDNA of 864 bp in length has an open reading frame of 642 bp nucleotides encoding a protein of 213 deduced amino acids. The predicted amino acid sequence of canine RCAS1 showed 96.2% and 96.7% homologies with those of human and mouse RCAS1 respectively. Canine RCAS1 has an N-terminal transmembrane segment and a coiled-coil structure in the C-terminal protein, which are highly conserved in mouse and human RCAS1.     

家蚕具有CHCH结构域的蛋白家族基因BmCH的原核表达和亚细胞定位

含有CHCH保守结构域的蛋白在不同物种中行使不同的功能。从家蚕蛹cDNA文库筛选获得一条cDNA序列,经生物信息学分析发现其编码蛋白含有一个CHCH保守结构域,将该基因命名为BmCH(GenBank登录号:DQ443425.1)。该序列开放阅读框大小为435 bp,编码144个氨基酸残基。将成功构建的重组质粒pET-28a(+)-BmCH转化到E.coli Rosetta(DE3)菌株,经IPTG诱导表达BmCH融合蛋白,用亲和层析进行纯化后,将融合蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体。通过Westernblotting检测BmCH在家蚕4个发育时期和5龄幼虫组织中的表达情况与用荧光定量PCR检测BmCH在家蚕不同发育时期及5龄幼虫组织中的转录结果基本一致:该蛋白在卵、幼虫、蛹、蛾4个发育时期均有表达,其中在5龄幼虫期的表达量最高;该蛋白在5龄幼虫的表皮、精巢、中肠、丝腺和卵巢中有明显表达,在血淋巴、马氏管、脂肪体中的表达量较少,但差异不大,而在气管和头部没有表达。利用抗体的免疫荧光标记对BmCH在家蚕BmN细胞中的定位进行研究,观察到该蛋白主要分布在细胞质中。初步推测BmCH可能是家蚕生长发育的必需蛋白,参与多种细胞生命活动的过程。     

具有还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶功能的家蚕l(3)neo18基因的克隆与表达特征

果蝇l(3)neo18基因可以通过P转座子诱发致死突变,编码的蛋白质具有还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶(ND)的功能。利用生物信息学、cDNA末端快速扩增(RACE)和反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)等方法,克隆了家蚕l(3)neo18同源基因,分析了基因结构与表达谱。Bm-l(3)neo18基因(EU826676)的cDNA全长为868 bp,由573 bp的完整开放读码框(ORF)序列、25 bp的5′端非翻译区序列(5′-UTR)和251 bp的3′端非编码区序列(3′-UTR)组成,编码蛋白质为190个氨基酸残基,分子质量22.7 kD,pI 9.60。Bm-l(3)neo18基因由3个外显子和2个内含子组成,定位于家蚕第3染色体,位于nscaf2930的1 203.8-1 205.6 knt。Bm-l(3)neo18蛋白质在1-185氨基酸残基位置为ND的SGDH亚基保守区,在61-83氨基酸残基位置具有一个保守的跨膜区域。采用Clustal W进行多序列比对发现,Bm-l(3)neo18与埃及伊蚊等昆虫ND具有50%以上的蛋白质同源性,ND的保守区域高度一致,NJ法分子进化分析也显示Bm-l(3)neo18与昆虫ND进化上同源。该基因除在家蚕卵期的表达量较低外,在幼虫、蛹和蛾期均有较高表达,且存在组织差异性。