猪PNRC2基因的电子克隆和验证

为了研究猪PNRC2基因的电子克隆,试验通过抑制差减杂交获得了猪PNRC2基因的EST序列,利用生物信息学方法进行电子克隆,并设计引物,采用RT-PCR方法扩增出猪PNRC2基因cDNA序列,将其连接到pMD-19T载体上并转化DH5α后测序,得到猪PNRC2基因序列(GenBank登录号为GQ913658)。结果表明:PNRC2基因cDNA大小为750 bp,最大开放式阅读框(ORF)位于68～487位,编码139个氨基酸,其中脯氨酸占8.6%;猪PNRC2基因的氨基酸序列与牛、人、小鼠和大鼠的相似性分别为97%、94%、82%、82%,其中重要的SH3结合域和NR盒状序列与四者完全一致,其蛋白质预测分子式为C687H1081N207O207S4,属于不稳定蛋白。     

砂藓(Racomitrium canescens)RcRab基因的克隆及生物信息学分析

本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,从砂藓干旱处理转录组数据库中筛选获得小G结合蛋白基因Rab的mRNA序列,通过RT-PCR法扩增,得到RcRab基因的CDS序列,并对其进行了生物信息学分析。结果表明,该基因c DNA全长为1171 bp,包含636 bp的开放阅读框,编码211个氨基酸。预测该基因有Rab家族的保守结构域-G结构域。RcRab蛋白分子质量为23.29 kD,理论等电点为5.76,具有亲水性,不属于跨膜蛋白且不存在信号肽。进化树分析表明,RcRab蛋白质与小立碗藓(Physcomitrella patens)Rab蛋白质亲缘关系最近。本研究可为进一步探索RcRab基因在苔藓植物中的抗旱机制提供数据基础。     

砂藓(Racomitrium canescens)抗旱相关基因RcAOS2的克隆及表达分析

丙二烯氧化物合酶(allene oxide synthase, AOS)是茉莉酸合成途径中关键酶,在茉莉酸合成中具有重要的作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)干旱胁迫转录组数据中发现一个干旱胁迫下表达量上调的AOS基因,将其命名为RcAOS2,我们对RcAOS2的开放阅读框进行了克隆及相关的生物信息学预测分析,并对RcAOS2在砂藓快速脱水和复水过程中的表达量变化进行了检测。结果显示,该基因cDNA全长1 474 bp,开放阅读框长516 bp。RcAOS2编码蛋白质的相对分子质量为4.36 kD,等电点为5.11,不稳定系数为55.02,为不稳定蛋白质;脂肪系数为19.19;RcAOS2蛋白质疏水性较强,属于疏水性蛋白质,存在信号肽,不属于跨膜蛋白质。系统进化分析表明,RcAOS2蛋白质与其他物种AOS蛋白质亲缘关系较远,是具有AOS序列特征的新类型。实时荧光定量PCR分析结果表明RcAOS2基因在砂藓干旱和复水过程中呈现差异性表达,推测RcAOS2可能参与砂藓的干旱胁迫响应和复水回复过程。本研究成果为进一步研究砂藓抗旱基因功能提供理论基础和备选基因资源。     

大豆种子成熟蛋白PM40基因表达方式分析及其启动子预测

研究大豆种子成熟蛋白PM40基因在不同逆境条件下及大豆各组织中的表达情况,并对其上游启动子序列进行生物信息学预测,为揭示PM40基因表达本质及其启动子的功能研究、利用提供理论依据。利用qRT-PCR方法,检测PM40基因在干旱、盐、低温、脱落酸条件下的表达;比较该基因在大豆根、茎、叶、花、30DAF、60DAF和90DAF中的表达;克隆PM40基因5′端上游启动子序列,并预测其含有的顺式作用元件。结果表明,PM40基因在干旱、低温和脱落酸处理不同时间下,与未处理相比,表达量均下降,在盐处理条件下,只有处理2 h时表达升高,其余处理时间基因表达下降,说明PM40基因受干旱、低温和脱落酸诱导表达下降,在盐诱导2 h时表达升高;PM40基因在大豆种子中的表达相对较高,尤其是60DAF和90DAF的种子中,相对于根的表达量为35.76,239.75倍;以大豆基因组DNA为模板,克隆PM40基因5′端上游启动子序列1 581 bp,生物信息学预测表明,PM40基因启动子序列中包含多种与种子高表达相关的顺式元件。推测大豆PM40基因启动子可能具有种子特异表达特性。     

菊花ClERF1基因的克隆与表达分析

以甘菊叶片为试验材料,采用RT-PCR和Tail-PCR以及生物信息学的方法,研究了甘菊ClERF1及其启动子序列特征、表达模式,以及甘菊ClERF1在低温胁迫下的响应。以期为进一步研究甘菊ClERF1功能提供参考依据。结果表明:ClERF1基因序列全长1 242 bp,最大开放阅读框(ORF)618 bp,可编码206个氨基酸。经理化性质分析,ClERF1分子量23 631.35 Da,理论等电点5.19,不稳定系数53.84,脂肪指数62.04,平均亲水性-0.786,亚细胞定位在细胞核内。系统进化树表明,ClERF1与拟南芥At3g23240亲缘关系最近,属于ERF亚家族。qRT-PCR分析表明ClERF1在叶片中表达最高,其次在茎段中。该研究克隆了ClERF1启动子序列1 534 bp,主要包括低温反应和乙烯响应元件、生长素和茉莉酸甲酯反应元件等。甘菊低温处理幼苗ClERF1表达量显著高于未低温处理的幼苗,其中5℃时ClERF1相对表达量最高。     

茶树小分子量热激蛋白基因CsHSP17.2的克隆与表达分析

[目的]进一步了解茶树小分子量热激蛋白基因CsHSP17.2在逆境胁迫条件下的分子生物学功能.[方法]利用RT-PCR技术从茶树‘迎霜’中克隆得到CsHSP1 7.2基因,运用生物信息学软件分析其核苷酸和编码蛋白,通过Real-timePCR分析其表达模式.[结果]该基因开放阅读框长度为453 bp,编码150个氨基酸,蛋白质相对分子质量为17.2×10a,理论等电点5.56;无信号肽位点,属于非分泌型蛋白;被定位于细胞质中.系统发育树分析表明,茶树CsHSP1 7.2与水稻(GenBank登录号:P27777)和花生(ABC41131)的进化关系较近,属于小分子量热激蛋白基因家族第Ⅰ亚族.qRT-PCR分析发现,茶树CsHSP17.2属于组成型基因;高温(38℃)处理1h能显著提高CsHSP17.2 mRNA的相对表达量(P＜0.05);干旱(100 g·L-1 PEG 6000)、高盐(200 mmol· L-1 NaCl)和外源脱落酸(200 mg· L-1 ABA)处理条件下,该基因的转录水平均出现不同程度的上调.[结论]克隆得到茶树‘迎霜’小分子量热激蛋白基因CsHSP17.2,其在花中表达量最高,且响应高温、干旱、高盐和外源脱落酸胁迫.     

山羊CPT1A基因的克隆表达及肌内脂肪含量的相关性分析

旨在获得山羊肉毒碱棕榈酰基转移酶Ⅰ肝脏亚型CPT1A(Carnitine palmitoyltransferase 1A,CPT1A)基因序列,分析其生物学特征,阐明其组织及细胞分化时序表达规律,同时揭示CPT1A基因在背最长肌、股二头肌、臂三头肌中与肌内脂肪含量(IMF)的关系。选取7只1周岁健康简州大耳羊为试验动物,屠宰后迅速采集心、肝、脾、肺、肾、背最长肌、股二头肌、臂三头肌、皮下脂肪和腹间脂肪组织样品,利用TRIzol法提取总RNA。采用RT-PCR法克隆山羊CPT1A基因,进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR技术检测CPT1A基因在不同组织中的表达水平以及CPT1A在山羊前体脂肪细胞分化过程中的时序表达。使用皮尔逊相关系数进行CPT1A基因表达量与IMF含量相关性分析。通过克隆得到CPT1A基因序列(MH345735)为2 380 bp,包含CDS全长2 319 bp,5′UTR 38 bp和3′UTR 23 bp,编码773个氨基酸。组织表达结果显示,CPT1A在简州大耳羊肝脏和肾脏中的表达水平极显著高于其他组织(P0.01)。细胞时序表达定量结果显示,CPT1A在诱导分化0～5 d逐渐升高,在第5天表达量最高(P0.01),5～9 d逐渐下降。CPTA基因表达量与IMF含量相关性分析结果显示,CPT1A基因表达量与各肌肉组织肌内脂肪含量均显著正相关。结果表明,CPT1A可能在肌内脂肪沉积过程中具有重要调控作用,为进一步研究CPT1A调控山羊脂质代谢的机理研究提供参考。     

向日葵锈菌弹性金属蛋白酶基因克隆及生物信息学分析

为了研究向日葵锈病的致病机制,将向日葵锈菌转录组中表达量较高的一个基因(KU994904)中成熟部分进行生物信息学分析及基因克隆。利用Interpro对蛋白ORF区域进行分析,确定其成熟区域,通过生物信息学相关软件对其进行结构预测及预测分析,从向日葵锈菌中提取总RNA,并利用RT-PCR方法扩增此蛋白酶成熟基因并克隆。结果显示:该蛋白酶成熟基因序列全长1 335 bp,编码445个氨基酸,分子质量49.5 ku,其与M36家族中5条序列具有较高相似性,并发现同胞外金属蛋白酶基因序列相似度达到53.77%。因此,推断其为弹性金属蛋白酶。     

猪hnRNPUL1基因克隆及变异剪接体鉴定

旨在克隆民猪hnRNPUL1基因全长编码区（complete coding sequence，CDS）序列并进行可变剪接分析，研究其组织表达和亚细胞定位情况。本研究以3头3月龄民猪为试验材料，利用RT-PCR技术克隆hnRNPUL1基因CDS及可变剪接体，应用qRT-PCR检测其在心、肝、脾、肺、肾、胃、大肠、小肠、背肌、腿肌等组织中的表达情况，同时，在生物信息学预测的基础上，通过融合表达绿色荧光蛋白的方法鉴定核定位序列。研究结果表明，猪hnRNPUL1基因（GenBank accession No.：MN399154）CDS全长2 580 bp，预期编码的多肽链存在着hnRNPs家族的特征性结构域——SAP、SPRY和AAA；猪hnRNPUL1普遍表达于所检测的各组织中，其中在脾脏中表达量最高，在腿肌中表达量最低；核定位序列（NLS）位于多肽链的133~430 aa处，与生物学信息学预测的结果存在着偏差；同时获得了2个变异剪接体和11种可变剪接片段。本研究结果对进一步揭示猪hnRNPUL1基因功能及转录调控机制提供了基础。     

1.1kb、2.7kb、3.0kb鸡输卵管组织特异性启动子的克隆及细胞评价

鸡卵清蛋白基因启动子是指导外源基因高效特异性表达的理想调控区,利用卵清蛋白启动子驱动外源蛋白大量表达,需要包含组织特异性相关序列。本研究以海兰白鸡的基因组为模板,采用PCR扩增了1.1 kb、2.7 kb和3.0 kb的卵清蛋白启动子区,置换pcDNA6.2-GFP中CMV启动子序列,构建了真核表达载体pOV1.1 kb-GFP、pOV2.7 kb-GFP、pOV3.0 kb-GFP;转染原代输卵管上皮细胞和中国仓鼠卵巢细胞(CHO),PCR、RT-PCR证明重组载体能够整合到细胞基因组内,并进行转录;倒置荧光显微镜下观测到绿色荧光蛋白表达;启动子表达效率由高到低依次是CMV启动子、1.1 kb、2.7 kb、3.0 kb卵清蛋白启动子。研究结果为瞬时表达模型的建立和输卵管生物反应器的研究奠定基础。