赤眼鳟MyoG基因的克隆与组织表达分析

本研究以赤眼鳟肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR、3'-RACE和5'-RACE的方法,获得了赤眼鳟MyoG基因的全长cDNA序列。该基因含有完整的开放阅读框,编码274个氨基酸;编码的蛋白含有典型的bHLH结构。序列分析表明:赤眼鳟MyoG基因与其他鱼类核苷酸和氨基酸同源性都比较低,其中最高的是鲤鱼,核苷酸同源性和氨基酸同源性分别为78.42%和74.09%。进化系统分析表明,赤眼鳟MyoG基因在进化上高度保守。采用半定量RT-PCR方法,检测赤眼鳟MyoG mRNA在肌肉、脑、肠和肝脏等不同组织的表达情况。结果表明:MyoG mRNA在肌肉中的表达量最高,肾、心和脑中的表达量次之,鳃中有微量表达,脾脏中有痕量表达,在肝脏和肠中不表达。揭示MyoG除了在肌肉中起作用外,在其他组织中也可能参与相关的作用。     

赤眼鳟MyoG基因的克隆与组织表达分析

本研究以赤眼鳟肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR、3'-RACE和5'-RACE的方法,获得了赤眼鳟MyoG基因的全长cDNA序列。该基因含有完整的开放阅读框,编码274个氨基酸;编码的蛋白含有典型的bHLH结构。序列分析表明:赤眼鳟MyoG基因与其他鱼类核苷酸和氨基酸同源性都比较低,其中最高的是鲤鱼,核苷酸同源性和氨基酸同源性分别为78.42%和74.09%。进化系统分析表明,赤眼鳟MyoG基因在进化上高度保守。采用半定量RT-PCR方法,检测赤眼鳟MyoG mRNA在肌肉、脑、肠和肝脏等不同组织的表达情况。结果表明:MyoG mRNA在肌肉中的表达量最高,肾、心和脑中的表达量次之,鳃中有微量表达,脾脏中有痕量表达,在肝脏和肠中不表达。揭示MyoG除了在肌肉中起作用外,在其他组织中也可能参与相关的作用。     

罗氏沼虾GIH–like基因的克隆与原核表达

运用RT–PCR技术获得罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii) GIH–like基因的开放阅读框(ORF)序列，通过荧光定量PCR技术检测该基因在罗氏沼虾不同组织中的表达量，并运用原核表达技术诱导表达罗氏沼虾GIH–like成熟肽的重组蛋白。结果显示：罗氏沼虾GIH–like的ORF全长为339 bp，共编码112个氨基酸残基，其中包含34个氨基酸组成的信号肽及78个氨基酸组成的成熟肽，具有CHH家族Ⅱ型肽的典型特征；同源性和进化关系分析表明，罗氏沼虾GIH–like与日本沼虾GIH的同源性最高，亲缘关系最近；荧光定量PCR结果显示，罗氏沼虾GIH–like在眼柄中的表达量最高，极显著(P<0.01)高于其他组织的，在脑、神经节、心脏等组织中表达量较低；诱导表达的罗氏沼虾GIH–like重组蛋白的相对分子质量约为2.6×10⁴，除去标签蛋白后约为8.5×10³，与Prot Param预测的9.4×10³接近。     

虹鳟HMGCR基因克隆及组织差异表达分析

[目的]阐述虹鳟β-羟-β-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)基因的mRNA序列,并比较其在虹鳟不同组织器官中的表达差异。[方法]通过PCR技术扩增虹鳟HMGCR基因的mRNA序列,采用荧光定量PCR技术,比较HMGCR基因在虹鳟肝脏、肠道、胃、心脏、鳃、脾脏、肾脏、肌肉8种组织器官中的表达差异。[结果]虹鳟HMGCR基因的mRNA序列与大西洋鲑的同源性达97%,其蛋白序列与脊椎动物的同源性都在70%以上,表明该基因在物种进化过程中比较保守;该基因在虹鳟肝脏、肠道、胃、心脏、鳃、脾脏、肾脏、肌肉8种组织器官中均有表达;其中,该基因在肝脏和心脏中的表达量较高,而在胃中的表达量最低。[结论]该研究克隆出虹鳟胆固醇合成关键限速酶HMGCR的部分mRNA序列,分析了该基因在不同组织中的表达情况,为该酶的深入研究奠定基础。     

赤点石斑鱼FAS基因的克隆及序列分析

[目的]研究赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)FAS基因的结构与表达特性。[方法]以前期获得的转录组序列作为数据库,应用PCR技术,获得赤点石斑鱼FAS基因的c DNA全序列。[结果]该序列与大黄鱼(Larimichthy scrocea)FAS基因的相似度最高,为87%。该序列全长8 505 bp,包括712 bp的3'UTR区、7 548 bp的开放阅读框(ORF)以及245 bp的5'UTR区,可编码2 515个氨基酸。经预测,该蛋白分子量为274.03 ku,等电点为5.98,其属于亲水性蛋白。通过Real-time PCR方法获得FAS在赤点石斑鱼各个组织中的表达,结果显示,其在心脏中表达量最高,其次是在肝脏中。FAS基因的进化与物种进化一致。[结论]该研究为进一步研究赤点石斑鱼脂肪代谢奠定理论基础,也为赤点石斑鱼在养殖方面的工作提供基础资料。     

虹鳟抗细胞凋亡因子(DAD1)基因全长cDNA克隆与进化分析

抗细胞凋亡因子1(Defender against cell death 1,DAD1)是内质网内膜上糖基转移酶复合体亚基之一。本文通过RT-PCR及RACE技术从虹鳟脑组织中克隆到DAD1基因cDNA全长序列(GenBank登录号:FJ849061)。该基因包括88 bp 5’-UTR、292 bp 3’-UTR以及342 bp开放阅读框(ORF)。该基因编码113个氨基酸,存在三个明显跨膜区,无信号肽序列。通过蛋白序列比对显示虹鳟DAD1蛋白序列与大西洋鲑、白斑狗鱼、斑马鱼以及裸盖鱼同源性均在90%以上。系统发育分析显示DAD1蛋白主要聚成两个群:脊椎动物DAD1群与无脊椎动物DAD1群。虹鳟DAD1与大西洋鲑DAD1蛋白亲源关系最近。     

团头鲂SREBP1基因的克隆及其表达分析

为阐明团头鲂SREBP-1的功能,采用RT-PCR技术克隆获得SREBP-1基因的cDNA序列,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测SREBP-1基因在不同发育时期及不同组织中的表达情况。生物信息学分析发现,SREBP-1基因cDNA的编码序列(coding sequence,CDS)为3 426bp(GenBank登录号:MH633449),开放阅读框(ORF)编码1 141个氨基酸,与大西洋鲑、斑马鱼、草鱼、鲤、金线鲃SREBP-1的氨基酸序列相似性较高(74%～99%)。保守结构域分析显示,团头鲂SREBP-1蛋白具有SREBPs家族典型的"碱性螺旋-环-螺旋-亮氨酸拉链"(bHLH-Zip)结构域。表达分析结果显示,SREBP-1基因在团头鲂胚胎发育过程中的表达呈现先下降后增高的趋势,在眼囊期最低,至出膜期达到最高。在团头鲂幼鱼中,SREBP-1在脑组织中的表达量最高,其次是眼、肝脏、心脏、肌肉、脂肪组织、肾脏,鳃中表达量最低。在成鱼中,SREBP-1在脑组织表达量最高,其次是性腺组织、肌肉、肝脏、眼,肾脏、脾脏和心脏中的表达量较低。以上结果表明,SREBP-1基因在团头鲂幼鱼和成鱼的不同组织中的表达模式存在差异。     

贵州草海鲫鱼HIF-1α和HIF-2α基因克隆与表达分析

为研究鲫鱼中HIF不同亚型基因的结构与生物学功能,克隆获得鲫鱼中HIF同源基因的2种亚型,分别命名为Ca-HIF1α和Ca-HIF2α。其中,Ca-HIF1α cDNA全长共3 867 bp,开放阅读框2 322 bp,编码774个氨基酸。Ca-HIF2α cDNA全长共4 647 bp,开放阅读框2 460 bp,编码820个氨基酸。预测蛋白质的分子质量分别为85.844、91.228 ku,等电点分别为5.12和6.20。SMART分析结果可知,二者具有HLH、PAS和PAC结构域,此外,多序列比对结果显示二者还具有ODD、N-TAD和C-TAD功能域。进化树结构表明,Ca-HIF2α比Ca-HIF1α进化得要快。实时荧光定量PCR结果显示,Ca-HIF2α mRNA在所检测组织中的相对表达量均高于Ca-HIF1α mRNA的表达量。此外,Ca-HIF1α和Ca-HIF2α mRNA在肝脏和鳃的相对表达量最高。     

斜纹夜蛾精氨酸激酶基因的克隆及mRNA表达分析

利用RT-PCR和RACE技术获得了斜纹夜蛾精氨酸激酶基因的全长cDNA,命名为SlAK,其GenBank登录号为HQ840714。序列分析结果表明:该cDNA全长1373 bp,其中5′和3′UTR的长度分别为65和240 bp;其开放阅读框位于66～1133 bp,编码355个氨基酸。同源性分析结果显示,精氨酸激酶基因蛋白序列享有较高的同源性,该序列具有精氨酸激酶典型的酶活性部位氨基酸序列CPTNLGT、酶活性位点氨基酸和能形成离子耦合结构的氨基酸。SlAK基因在斜纹夜蛾幼虫的头部、中肠、脂肪体和体壁内均有表达,以在中肠内的表达水平最高;SlAK基因在斜纹夜蛾幼虫不同发育期的表达量不同,mRNA表达水平在3龄达到最高峰。     

斜纹夜蛾精氨酸激酶基因的克隆及mRNA表达分析

利用RT-PCR和RACE技术获得了斜纹夜蛾精氨酸激酶基因的全长cDNA,命名为SlAK,其GenBank登录号为HQ840714。序列分析结果表明:该cDNA全长1373 bp,其中5′和3′UTR的长度分别为65和240 bp;其开放阅读框位于66～1133 bp,编码355个氨基酸。同源性分析结果显示,精氨酸激酶基因蛋白序列享有较高的同源性,该序列具有精氨酸激酶典型的酶活性部位氨基酸序列CPTNLGT、酶活性位点氨基酸和能形成离子耦合结构的氨基酸。SlAK基因在斜纹夜蛾幼虫的头部、中肠、脂肪体和体壁内均有表达,以在中肠内的表达水平最高;SlAK基因在斜纹夜蛾幼虫不同发育期的表达量不同,mRNA表达水平在3龄达到最高峰。     

黄鳝抗菌肽hepcidin基因cDNA的克隆及表达分析

根据已知鱼类抗菌肽hepcidin的同源性设计简并引物,利用同源克隆结合RACE法从黄鳝(Monopterus albus)肝脏中扩增得到了黄鳝hepcidin基因全长cDNA序列(GenBank accession number FJ436808).结果表明,黄鳝hepcidin基因cDNA全长712 bp,5′端非翻译区有133 bp,3′端非翻译区有306 bp,包含1个273 bp的开放阅读框,编码1个长90氨基酸的前体肽.同源性分析表明,黄鳝hepcidin推测的氨基酸序列与其他鱼类报道的hepcidin具有较高的同源性,并具有8个半胱氨酸这一典型特征,是hepcidin家族的1个新成员.采用半定量PCR法对该基因在健康成体不同组织的转录本和脂多糖(LPS)对该基因表达的影响进行了分析.结果发现,该基因在肝脏中表达量最高,其次是肾脏,在心脏、皮肤、脑、血液、小肠、脾脏和胃中的表达量较低,而在肌肉中没有检测到该基因的转录本;LPS注射24 h后,各组织的hepcidin基因表达量都有明显升高.     

大叶落地生根谷氨酸脱羧酶基因(KdGAD)的克隆与表达

为研究大叶落地生根中胎生苗发育的分子机制,利用RACE-PCR技术从大叶落地生根中克隆了1个新的谷氨酸脱羧酶基因(Kd GAD)。该基因开放阅读框长度为1 509 bp,编码502个氨基酸残基,分子量为5.657×104,等电点为5.43。其氨基酸序列与蓖麻的同源性最高,与人参的进化关系最近,含有保守的Ser(S)-x-x-Lys(K)基序和Trp(W)残基。实时荧光定量PCR分析结果表明,该基因在大叶落地生根的茎中表达量最高,且受渗透胁迫(甘露醇处理)的诱导下调表达。     

黄野螟硫氧还蛋白过氧化物酶Tpx基因的鉴定及表达分析

为阐明硫氧还蛋白过氧化物酶Tpx基因的表达模式并研究温度胁迫对其表达的影响,从黄野螟(Heortia vitessoides)成虫转录组文库中筛选获得黄野螟硫氧还蛋白过氧化物酶Tpx基因全长cDNA,命名为HvTpx(GenBank:MF521978)。序列分析显示,该序列开放阅读框长度为588bp,共编码195个氨基酸。HvTpx属于典型2-Cys类Tpx。HvTpx的氨基酸序列与棉铃虫(Helicoverpa armigera)同源性最高,为87%,与其他昆虫的同源性在75%以上。黄野螟与棉铃虫处在系统发育树的同一分支。RT-qPCR分析结果显示:HvTpx在成虫中的表达量高于其他发育阶段;HvTpx在幼虫中肠表达量最高;HvTpx在成虫腹部表达量最高,足部表达量最低;HvTpx在0℃、10℃和35℃的基因表达量显著高于对照(25℃)。结果说明这些温度可以诱导HvTpx表达上调。     

山核桃FLOWERING LOCUS C同源基因鉴定与表达分析

 根据本课题组对山核桃Carya cathayensis花芽454测序获得的CcFLC基因的2个开放阅读框（ORF）分别设计引物并进行聚合酶链式反应（PCR）扩增,获得开放阅读框大小分别为639 bp和612 bp,编码212个和203个氨基酸,GenBank登录号分别为JQ829074和JQ829075,都具有典型的MADS-box结构域,核苷酸和氨基酸序列同源性分别为78%和67%,5′端高度同源,3′端差异较大。与太行花Taihangia rupestris和梨Pyrus pyrifolia等物种的FLC-like基因的氨基酸序列同源性达到40%~57%。氨基酸疏水性分析显示,它们的羧基端都是疏水性氨基酸,而氨基端是亲水性氨基酸,大部分氨基酸残基是疏水性的。实时定量PCR结果显示：CcFLC基因的2个开放阅读框在山核桃的营养枝的幼茎、幼叶、顶芽,以及短果枝的雌花芽和雄花芽中都有表达,但相对表达量存在较大差异,同一组织中ORF1 的表达丰度明显高于ORF2。ORF1 表达量在茎中最高,但在叶和雄花芽的表达量最低;ORF2 在雌花芽中相对表达量最高,茎中表达量最低。图7参23     

玉米ZmHDR基因的分子克隆及生物信息学分析

为了解Zm HDR在玉米叶绿体发育过程中的作用机制及进化模式,利用RT-PCR方法克隆了玉米HDR基因,并对其进行了生物信息学分析.结果表明,ZmHDR基因在玉米基因组中以单拷贝形式存在,全长序列为3 188 bp,其中含有1 389 bp的开放阅读框,编码1个由462个氨基酸组成的蛋白;半定量PCR分析表明,该基因是一个组成型表达的基因;不同物种氨基酸序列比对结果显示,ZmHDR基因与高粱、水稻、黄花蒿、烟草、三叶胶、孜然芹、拟南芥、青色藻同源性比较高,暗示该基因在进化上具有高度的保守性.     

贵州香猪IGF 1基因的克隆及组织分布

应用RT-PCR技术从香猪肝脏克隆到胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)基因,共612bp,包含完整的开放读码框,与已知猪种的核苷酸相似性为99%~100%,编码的153个氨基酸包括信号肽、前体肽、B、C、A、D、E区,成熟肽仅由B到D区组成(70aa).香猪IGF-1的氨基酸序列与长白猪完全一样,与淞辽黑猪相差一个氨基酸(E区);与人、犬、牛、马等的差异主要集中在信号肽、前体肽和E区,成熟肽完全相同;与小鼠的差异最大,成熟肽区有4个氨基酸不同,其他区域还有11个氨基酸不同.对香猪IGF-1成熟肽的三维结构分析结果显示,蛋白有3个α-螺旋,3对二硫键分别联系α-螺旋的N端和C端.对香猪IGF-1基因的组织分布研究结果显示,IGF-1基因在肝脏、脾、脂肪、软骨、肌肉、子宫组织中均有表达,其中肝脏的表达量最高;脊髓、肺中未检测到表达,提示IGF-1的旁分泌作用具有组织特异性.     

红花查尔酮异构酶基因全长cDNA的克隆及表达分析

【目的】克隆红花(Carthamus tinctorius L.)黄酮合成途径中的关键酶查尔酮异构酶(Chalcone isomerase,CHI)基因的全长序列,研究其组织表达特异性,为红花代谢调控研究提供参考。【方法】利用RT-PCR技术克隆CHI基因的cDNA全长,并对其全长基因进行生物信息学分析;构建系统发育树,研究其与相似序列的同源性;利用实时荧光定量PCR方法,分析CHI基因在红花不同开花时期的表达量。【结果】CHI基因全长1 161bp,开放阅读框长654bp,编码217个氨基酸,理论分子质量约为23.14ku,等电点为5.67,序列含有典型的加尾信号序列AATAA和Poly(A)。系统发育树表明,该基因与其他物种CHI基因具有较高的同源性,其中与青木香的同源性最高,达到82%。实时荧光定量PCR结果表明,CHI基因在红花花蕾期的表达量最高。【结论】克隆得到了红花CHI基因,其在红花花蕾期的表达量最高。     

罗布麻查尔酮合成酶基因克隆及序列分析

为了解罗布麻査尔酮合成酶基因具体结构,采用RT-PCR、RACE方法从夹竹桃科植物罗布麻中扩增出CHS基因的开放阅读框,其核苷酸序列长1 170bp,推测的氨基酸序列全长为389个氨基酸残基。核苷酸序列同源性分析结果显示,该cDNA片段与其他植物CHS基因的同源性为78%~81%,表明该基因在进化过程中变异程度较小,整个超基因家族序列高度保守。     

葡萄β-1,3-葡聚糖酶基因的克隆、序列分析及表达

为验证葡萄β-1,3-葡聚糖酶基因在葡萄抗病防御机制中的作用,本研究以金星无核葡萄叶片为试验材料,采用RT-PCR技术克隆得到1个长度为1 244 bp的葡萄β-1,3-葡聚糖酶基因。采用生物信息学方法对其开放读码框和理化性质进行分析,结果显示,该基因包含1个长度为1 083 bp的完整开放阅读框,编码的蛋白质含360个氨基酸,分子量为89 440,理论等电点为4.83。系统进化分析结果显示,β-1,3-葡聚糖酶基因所编码的氨基酸序列与桃、豌豆和水稻的同源性分别为62.1%、60.8%和33.1%。定量PCR分析结果显示,在霜霉病菌侵染后的72 h内均可诱导该基因的表达,且表达量均高于对照,表明β-1,3-葡聚糖酶基因在葡萄应答霜霉病菌侵染过程中可能发挥一定作用。     

条斑紫菜抗坏血酸过氧化酶基因的克隆及生物信息学分析

结合电子克隆及RT-PCR技术获得条斑紫菜(Porphyrayezoensis)过氧化物酶基因。该基因cDNA序列长847 bp,包含编码245个氨基酸的开放阅读框。生物信息学分析结果显示,该基因编码蛋白无信号肽序列,与高等植物拟南芥的细胞质抗坏血酸过氧化物酶蛋白序列同源性较高,在细胞质中行使功能。此外,该基因的进化历程基本符合植物从低等到高等的进化过程。