牦牛TLR4基因的克隆测序及序列分析

旨在了解牦牛天然免疫受体TLR4基因特点。根据GenBank已公布的牛TLR4基因序列,分3段设计引物,测序、拼接克隆序列,并对所得序列进行生物信息学分析和预测。基因序列分析表明,克隆得到牦牛TLR4基因编码区全长2 807bp,开放阅读框2 526bp,编码氨基酸841个,N端含有27个氨基酸组成的信号肽,分子质量96.009 8ku,理论等电点为6.35。蛋白预测结果表明,TLR4编码蛋白整体表现为亲水性。同源性分析表明,10条序列当中牦牛与野牦牛、普通牛、绵羊等物种具有较高的同源性,在系统发育树中距离最近。说明TLR4基因序列具有较高的保守性。     

绵羊NICD基因的克隆、真核表达及其序列分析

采用RT-PCR技术扩增绵羊Notch基因胞内段功能结构域(NICD),将其克隆到慢病毒表达载体中,在293T细胞中对其进行真核表达,通过Western blotting鉴定其蛋白表达,进一步对NICD核酸和氨基酸序列进行分析。结果表明,首次克隆获得绵羊NICD基因,该基因序列为2 388bp(GenBank登录号为KF318190.1),编码795个氨基酸,重组蛋白分子质量为110ku左右。序列分析结果显示,核酸序列与牛、马、人和小鼠的同源性分别为96%、90%、87%和83%,进化上与牛的关系最近;蛋白序列与牛、马、人和小鼠的同源性分别为96%、90%、87%和84%,预测二级结构可能存在26个α-螺旋、13个β-折叠、66个转角和64个无规则卷曲。     

小反刍兽疫病毒疫苗株N和M基因的克隆、序列分析及原核表达

根据GenBank已登录的PPRV基因组序列,设计并合成2对特异性引物,以PPRV疫苗株基因组为模板,经RT-PCR扩增获得N和M基因并进行序列分析,再将2个基因插入到原核表达载体pET-28a中,经鉴定正确后转化BL21感受态细胞进行IPTG诱导表达,并进行SDS-PAGE和Western blot检测。成功克隆PPRV疫苗株N和M基因,重组菌经IPTG诱导后表达分子质量为57.7ku N蛋白(核衣壳蛋白)和38.1ku的M蛋白(基质蛋白),2个蛋白均能与小反刍兽疫阳性血清特异性结合,具有良好的反应原性。     

绵羊Spry4基因的克隆、真核表达及序列分析

为探究Spry4在绵羊毛囊发育过程中的作用,以美利奴羊皮肤组织总RNA的反转录产物为模板,采用PCR技术扩增获得Spry4基因全长编码区,并克隆至pCRTMBluntⅡ-TOPT@vector载体进行测序。随后将ToPo-Spry4亚克隆至pcDNA3.0真核表达载体,再经脂质体转染至293T细胞表达,通过Western Blot鉴定表达产物,分析Spry4核酸和氨基酸序列。结果表明,首次克隆获得绵羊Spry4基因编码序列(GenBank登录号KP280032),序列长954bp,编码298个氨基酸,与其他哺乳动物氨基酸同源性达91%以上;预测Spry4蛋白不存在信号肽和跨膜结构域;Western Blot检测显示,重组表达的蛋白分子质量为36ku,与预期一致。     

小麦TaSPL17基因的克隆、组织特异性表达及原核表达分析

具有SBP结构域的SPL(SQUAMOSA promoter-binding protein-like)蛋白是一类植物特有的转录因子,在植物的生长发育过程中发挥重要的调控作用。为了进一步研究小麦基因TaSPL17的功能,本研究通过同源克隆的方法,从普通小麦品种‘小偃22’中克隆得到TaSPL17基因全长CDS序列。生物信息学分析表明,该基因开放阅读框长度1 158bp,编码385个氨基酸,理论分子质量40.25ku,理论等电点为9.12。半定量RT-PCR结果显示,TaSPL17在小麦根、茎基部、叶片、幼穗中均有表达,在幼穗和茎基部中表达量最高,根次之,在叶片中表达量最少,表明TaSPL17基因可能与小麦的分蘖和穗部的发育有关。将基因TaSPL17与载体pGEX6P-1连接构建原核重组表达载体pGEX6P-1-TaSPL17,然后将其转入大肠杆菌DH5α并对诱导表达的时间、IPTG浓度、温度进行优化,SDS-PAGE分析表明,融合GST标签的TaSPL17在温度37℃,IPTG浓度为0.4mmol/L,诱导3h后表达量最大,有助于进一步纯化TaSPL17蛋白质。     

普通小麦TaZIP29-7B基因的克隆及表达研究

金属离子在小麦生长过程中起重要作用,但土壤中金属离子含量过高,会对小麦生长造成损害。锌铁转运蛋白ZIP家族(ZRT,IRT-like protein,ZIP)广泛存在于植物中,参与多种金属离子的转运,也能提高植物的耐盐性。利用同源克隆技术获得 AtZTP29在小麦中的同源基因TaZIP29-7B,并获得其启动子序列,利用生物信息学技术对所获得的基因以及启动子序列进行初步分析,预测启动子顺式作用元件,通过实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析小麦 TaZIP29-7B基因在根和叶中在不同金属离子溶液处理下的表达情况,以研究该基因在小麦体内中对重金属转运的作用。结果表明:序列分析显示 TaZIP29-7B基因(登录号MK203894)编码277个氨基酸,TaZIP29-7B蛋白为疏水性蛋白,定位在细胞膜上,存在信号肽,属于分泌蛋白,第89～263位置间的结构功能域ZIP,属于典型的ZIP超级家族结构域,具有8个跨膜区;进化分析显示TaZIP29-7B与单子叶植物山羊草(Aegilops tauschii)ZIP29蛋白同源性最高;启动子中存在多种响应胁迫的顺式作用元件;qRT-PCR结果显示,小麦 TaZIP29-7B基因在外界重金属盐的变化下表达量有所变化。说明研究结果为进一步改良小麦抗盐性提供了参考。     

致羔羊脑炎粪肠球菌XJ05 Pfs基因的克隆、功能序列分析及原核表达

采用PCR技术从致羔羊脑炎粪肠球菌XJ05基因组中扩增得到甲硫腺苷/S-腺苷高半胱氨酸核苷酶(Pfs)基因的全序列,对其功能序列进行分析,同时与其他细菌相应序列及编码的氨基酸进行同源性分析,构建该基因的原核表达载体,对表达蛋白进行反应原性分析。结果显示:XJ05的Pfs基因全长696bp,与XJ01、XJ08、XJ11,与屎肠球菌TX 2466之间的同源性在99.1%以上,其中,XJ05与V583为100%,且关键的功能序列相同,与肺炎链球菌同源性在55.8%以上、霍乱弧菌同源性在55.0%以上;pfs基因编码231个氨基酸,XJ05、XJ01、XJ08、XJ11与肺炎链球菌、霍乱弧菌、粪肠球菌V583、屎肠球菌TX 2466的同源性在86.43%以上;构建的重组质粒经诱导后表达蛋白分子量为28ku,Western blot检测显示特异性条带。结果表明,表达的融合蛋白具有良好的反应原性。     

绵羊肺炎支原体HSP70基因的克隆、表达及免疫原性分析

根据GenBank登录的MO HSP70基因序列,设计特异性引物对MO新疆分离株HSP70基因进行扩增,克隆入T载体中测序。将HSP70基因亚克隆入表达载体pGEX-4T-1,构建重组表达载体pGEX4T-1-HSP70,并转化入大肠埃希氏菌BL21(DE3),用IPTG进行诱导重组菌,SDS-PAGE和Western blot分析表达产物。SDS-PAGE分析证实表达的重组融合蛋白分子质量为53ku;Western blot分析表明该重组蛋白可与MO阳性血清发生特异性免疫学反应,证实表达的重组HSP70具有良好的反应原性。重组HSP70蛋白免疫小鼠后可诱导机体产生特异性抗体,证实该重组蛋白具有良好的免疫原性。     

青稞类钙调素蛋白基因CML19的克隆、序列分析及原核表达

根据鉴定得到青稞类钙调素蛋白基因CML19的序列设计引物,以青稞叶片的cDNA为模板,扩增得到目的片段,对目的基因序列进行鉴定和分析,进一步构建该基因的原核表达载体pET28a-CML19,转入大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG诱导外源蛋白质表达并检测。结果表明,扩增得到CML19的CDS序列全长为447bp,编码的蛋白质含有148个氨基酸,分子质量为16.46ku,理论等电点(pI)为4.40,总平均亲水性(GRAVY)为-0.176,不稳定系数为49.59,存在典型的EF手结构域;系统进化分析表明,青稞CML19与山羊草具有较近的亲缘关系;原核表达蛋白结果显示,重组蛋白主要以包涵体形式存在于沉淀中。初步阐明青稞CML19基因的序列特征,为进一步制备抗体、探讨CML19基因的功能奠定基础。     

猪NR4A1基因的克隆、序列分析及表达模式研究

【目的】克隆猪核受体4A1(Nuclear receptor subfamily 4,group A,member 1,NR4A1)DNA序列全长,并对CDS序列及其表达模式进行分析。【方法】以未成年长大母猪的卵巢为材料,采用电子克隆技术,对猪NR4A1DNA序列进行分离和测序,并对猪NR4A1基因序列进行生物信息学分析;利用性腺激素(人绒毛膜促性腺激素(Human chorionic gonadotropin,HCG)和孕马血清促性腺激素(Pregnant mare serum gonadotropin,PMSG))处理卵巢颗粒细胞,采用RT-PCR方法分析猪NR4A1基因的表达模式。【结果】获得猪NR4A1基因4 870bp的DNA序列,其中CDS全长序列为1 734bp,共编码572个氨基酸;猪NR4A1基因编码的氨基酸序列与人的对应氨基酸序列的相似性最高(97%),其次为小鼠(94%);Expasy软件预测结果表明,NR4A1蛋白的氨基酸序列非常保守,其中包含2个锌指特征(NR C4-type),一个是激素受体超家族,另一个是Zf-C4超家族;猪卵巢颗粒细胞在性腺激素处理后,可诱导猪NR4A1基因在卵泡发育和排卵时期瞬时表达。【结论】猪NR4A1基因的CDS区在物种间保守性较强,推测猪NR4A1基因调节卵泡的发育和排卵过程。     

小麦胁迫相关基因TaLEA2的克隆、生物信息学及表达特性分析

【目的】克隆小麦Triticum aestivum晚期胚胎发育丰富蛋白基因并对其进行基因结构、蛋白特性及表达模式分析,为其耐盐性研究奠定理论基础.【方法】搜索小麦EST数据库,通过同源克隆分离并获得小麦晚期胚胎发育丰富蛋白基因,用生物信息学软件分析该基因结构及蛋白特性,荧光定量试验分析该基因的表达模式.【结果和结论】获得1条1 100 bp的核苷酸序列,该序列包含了1个981 bp的开放阅读框,编码1个由326个氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白含有2个LEA2结构域,属于第2组LEA蛋白,该蛋白命名为TaLEA2.生物信息学分析显示TaLEA2蛋白具有LEA2家族的典型特征,富含赖氨酸(Lys),不含半光氨酸(Cys),无明显的高级结构,平均亲水系数(GRAVY)为-0.405,稳定系数为25.28,这种氨基酸组成及结构均有利于蛋白的热稳定性及亲水性.实时荧光定量PCR分析表明,TaLEA2基因为组成型表达,同时该基因存在组织表达差异,且表达受不同发育时期影响;该基因调控表达受高盐、低温、病原菌及干旱等胁迫的影响,尤其在干旱胁迫中上调表达明显,但该基因不受外源ABA刺激的影响.推测TaLEA2基因参与了小麦正常条件下的生长发育,同时也广泛地参与了小麦抵御逆境胁迫的响应,尤其在小麦的抗旱胁迫过程中发挥重要作用.     

赤眼鳟Toll样受体9基因的cDNA全长克隆及表达特性分析

为探究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)Toll样受体9基因(toll–like receptor 9,ScTLR9)的结构特性及其参与免疫应答草鱼呼肠弧病毒(grass carp reovirus,GCRV)感染时的表达特性,采用RACE技术克隆Sc TLR9基因c DNA全长序列,采用实时荧光定量PCR技术比较分析ScTLR9免疫应答GCRV的表达特性。结果显示:ScTLR9的cDNA全长为3 687 bp,编码1 059个氨基酸,有17个富含亮氨酸重复序列(leucine rich repeats,LRRs)结构域。ScTLR9在被检测的9个组织中均有表达,在中肾和头肾中的表达量最高;感染GCRV后,基因TLR9在赤眼鳟和草鱼头肾中的表达量均上调,在赤眼鳟头肾中的表达量于感染后12 h达到峰值,推测TLR9参与了赤眼鳟抗GCRV的免疫应答,且在抗GCRV入侵免疫反应中赤眼鳟较草鱼的免疫应答更为迅速。     

缢蛏铁蛋白基因的分子特性及其表达分析

从缢蛏(Sinonovacula constricta)cDNA文库中筛选出一条铁蛋白同源序列,直接扩增质粒获得全长cDNA序列,共1 106 bp,包括128 bp的5’非翻译区和309 bp的3’非翻译区,以及669 bp的开放阅读框。阅读框共编码222个氨基酸,N端含有17个氨基酸的信号肽序列,推算的分子量约为25.47 ku,理论等电点为5.48。氨基酸序列分析结果表明,该基因含有保守的铁氧化酶活性中心的7个氨基酸残基,但是不具有糖基化位点(NQS)和5’非编码区铁蛋白的铁反应元件(iron response element,IRE),属于H型铁蛋白基因,该基因被命名为ScFERs。系统进化显示,基本上同一个物种的不同亚型铁蛋白首先聚在一起,然后和其他物种的铁蛋白聚在一起。缢蛏ScFERs首先与日本花棘石鳖(Liolophura japonica)LjFERs聚在一起,然后与缢蛏另一种ScFER以及文蛤(Meretrix meretrix)MmFERs聚在一起。荧光定量PCR检测结果显示ScFERs基因在肝胰腺中高度表达,肝胰腺与其它组织间的表达量存在着极显著差异。经鳗弧菌(Vibrioanguillarum)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)诱导后,ScFERs基因表达水平呈显著上调。为进一步研究缢蛏铁蛋白基因的结构和功能奠定了基础。     

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。     

山羊Eda基因的克隆、序列分析及表达

【目的】克隆山羊Eda基因CDS区全序列,并对其进行序列分析,研究Eda基因在毛囊生长周期不同阶段皮肤组织中的表达规律。【方法】以太行黑山羊为研究对象,采集其毛囊生长休止期、生长期和退行期背部皮肤组织,采用RT-PCR技术克隆山羊Eda基因,通过在线软件Blastn进行基因cDNA序列分析,用SMART进行氨基酸序列分析,利用SWISS-MODEL软件进行蛋白质结构分析;以β-actin为看家基因,采用实时荧光定量PCR技术对 mRNA在毛囊生长不同时期皮肤组织中的表达规律进行分析。【结果】太行黑山羊Eda-A1基因CDS区全长1 176 bp,编码391个氨基酸;Eda-A2比Eda-A1少6个碱基（nt1161-1166）,编码389个氨基酸;山羊Eda蛋白氨基酸序列相似性在不同物种间均大于90%。SMART分析表明,CDS编码的蛋白质包含了TNF、跨膜区以及胶原等结构域。SWISS-MODEL软件预测结果表明,Eda-A2与Eda-A1在蛋白质表面结构上存在明显差异。毛囊退行期的皮肤组织中,Eda mRNA表达量最高,且极显著高于毛囊休止期和毛囊生长期（P＜0.01）,毛囊生长期的表达量中等且显著高于休止期（P＜0.05）,毛囊休止期的表达量较低。【结论】Eda基因CDS区在物种间保守性较强,Eda mRNA在毛囊生长周期不同阶段表达量有差异,推测Eda基因对毛囊生长周期的调控有一定影响。     

暗纹东方鲀sox9基因的克隆和组织表达分析

为初步探究暗纹东方鲀sox9基因在性腺发育和性别分化过程中的作用,通过设计兼并引物、RACE及荧光定量PCR技术,成功克隆出暗纹东方鲀sox9基因的cDNA全长序列,并分析其相应的生物信息学特征及其在雌雄个体的组织表达水平。结果表明:sox9a基因cDNA全长为1 248 bp(NCBI登录号:MH218818),包括684 bp的ORF,编码227个氨基酸,297 bp的5′UTR和267 bp的3′UTR。sox9b基因全长为1 941 bp(NCBI登录号:MH218819),包括1 470 bp的ORF,编码489个氨基酸,306 bp的5′UTR和165 bp的3′UTR。同源性和系统发育分析结果表明暗纹东方鲀sox9基因与红鳍东方鲀同源性最高,亲缘关系最近。氨基酸多重序列比对结果显示两个Sox9氨基酸序列的HMG box结构域在哺乳动物和鱼类中均高度保守。荧光定量PCR分析显示两个sox9基因普遍存在于雌鱼和雄鱼的各个组织中,且均在雌鱼下丘脑中表达量最高,在精巢中有少量表达,卵巢中几乎不表达。总体来说,除少数组织外,两个sox9基因在雌鱼组织中的表达量普遍高于雄鱼。本研究为了解暗纹东方鲀sox9的遗传特性及相关的生理功能,探索性别分化与性腺发育的分子调控机制提供理论依据。     

猪BYSL基因克隆、序列特征及表达分析

BYSL基因是哺乳动物胚胎着床和胚胎发育的关键因子。为进一步研究猪BYSL基因的结构与功能,揭示其表达模式,本研究结合基因同源序列克隆技术和RT-PCR方法克隆了猪BySL基因;利用生物信息学软件对该基因进行序列特征和结构分析;利用Real-time PCR技术分析了BYSL基因的时空表达模式。结果表明,猪的BYSL编...     

缢蛏丝氨酸蛋白酶基因的序列特征及其表达分析

含有clip结构域的丝氨酸蛋白酶是一类新的丝氨酸蛋白酶家族,可能参与非特异性免疫防御功能。从缢蛏(Sinonovacula constricta)cDNA文库中筛选出一条丝氨酸蛋白酶同源EST序列,然后通过5’RACE扩增、测序,拼接得到全长为1 228 bp的cDNA序列,包括66 bp的5’非翻译区和160 bp的3’非翻译区,以及1 002 bp的开放阅读框。阅读框共编码333个氨基酸,含有17个氨基酸的信号肽序列,并含有发卡结构域(clip domain)和胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶结构域(Tryp_SPc domain)。在clip结构域中包含6个半胱氨酸残基形成的3个二硫键,在Tryp_SPc结构域中包含His-Asp-Ser催化三联体(HDS)。该缢蛏丝氨酸蛋白酶基因被命名为ScSP。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,ScSP在缢蛏的外套膜、水管、鳃、斧足、性腺、肝胰腺6个组织中均有表达,尤其在肝胰腺中表达显著高于其他组织,其次为性腺组织,而水管,外套膜和鳃中表达量最低。缢蛏经鳗弧菌(Vibrio anguillarum)诱导感染后4 h和8 h,肝胰腺中的ScSP基因表达量显著上调。缢蛏丝氨酸蛋白酶的序列特征与表达分析揭示了ScSP是含有clip结构域的丝氨酸蛋白酶基因,参与了非特异性免疫防御,为进一步研究该基因的结构和功能奠定了基础。     

菊花几丁质酶基因ChCHI的克隆及表达分析

根据GenBank发布的几丁质酶基因的保守序列设计简并引物,采用RT-PCR和RACE技术,克隆到菊花1个几丁质酶基因ChCHI(GenBank登录号为KX881373)。ChCHI基因cDNA全长为1 385 bp,包含960 bp开放阅读框,编码319个氨基酸。ChCHI属于亲水性蛋白,相对分子质量约为35.5 k D,等电点为6.38,为稳定蛋白,二级结构预测表明该蛋白以α螺旋和无规则卷曲为主。蛋白序列比对和进化树分析表明,ChCHI基因编码的蛋白属于糖苷水解酶19家族几丁质酶,与薇甘菊(ACO25187.1)几丁质酶蛋白的亲缘关系最近,序列一致性为87%。qRT-PCR分析结果显示,SA处理可以明显提高贡菊叶片中ChCHI的表达量。菊花ChCHI在对抗环境胁迫的分子调控中起重要作用。     

紫苏4-羟苯基丙酮酸双加氧酶基因 片段的克隆及表达分析

为获得紫苏迷迭香酸合成途径旁路中的4-羟苯基丙酮酸双加氧酶（HPPD）基因,采用同源克隆的方法, 根据已报道的其他植物的HPPD 基因序列设计合成简并引物,克隆得到紫苏HPPD 基因片段,命名为PerHPPD-1, 该片段长663 bp,编码221 个氨基酸。通过氨基酸比对分析发现,其氨基酸序列与丹参和彩叶草的HPPD 基因片段 一致性分别为66.36%和77.93%,系统进化树分析又进一步表明该片段与唇形科植物的亲缘关系最近。荧光实时定 量PCR 检测结果显示,PerHPPD-1 基因在紫苏根、茎、叶中均有表达,在叶中表达量最高,其次为茎、根。激素（赤霉 素、茉莉酸甲酯、脱落酸）处理可在一定程度上上调PerHPPD-1 在叶中的表达水平。