彩色马蹄莲转录组测序及其特性分析

为开展彩色马蹄莲基因功能分析、表型差异研究、分子标记开发和遗传多样性研究,通过Illumina HiSeq 4000高通量测序平台对2个彩色马蹄莲育成品种‘金丝绒’和‘梦幻’进行转录组测序分析,经de novo组装后获得76 060条unigene,进一步利用4个公共数据库(Nr、Swiss-Prot、KOG和KEGG)对其进行注释,注释了30 321条unigene;并基于转录组数据开展SSR位点预测和密码子使用偏好性分析。结果表明:有10 083个unigene参与了132条KEGG代谢通路,其中代谢途径和次生代谢产物的生物合成途径是unigene最为富集的2个途径; 9 721条unigene序列中共含有13 206个SSR位点;预测到1 115个转录因子,分属于54个家族。此外,彩色马蹄莲密码子使用偏好性较弱,高频密码子为AGG、CAG和AAG。     

鹅催乳素受体基因3''''-末端序列克隆

通过比对鸡、火鸡、鸽、猪、大鼠5种动物及人催乳素受体(PRLR),并根据它们的基因cDNA保守区设计兼并引物,先扩增了鹅催乳素受体基因(gPRLR)cDNA一段606 bp保守区序列,再以此设计基因特异性引物,利用3'-RACE技术克隆了gPRLR cDNA 3'-末端序列.序列分析表明,获得的gPRLR cDNA 3'-末端长1 876 bp,含编码区后1 656 bp的编码核苷酸、终止密码子TAA和220 bp的3'UTR.参照鸡催乳素受体基因(cPRLR),此gPRLRcDNA 3'-末端序列可分成6个外显子,其长度分别为148 bp、170 bp、145 bp、100 bp、70 bp和1 243 bp,与cPRLR cDNA最后6个外显子高度同源,终止密码子位于最后1个外显子的1 021 bp处.编码区后1 653 bp编码的551个氨基酸gPRLR C-末端与鸡PRLR同源部分的同源性达到87.7%.     

谷子类甜蛋白基因家族的鉴定与密码子偏性分析

类甜蛋白在植物的生长发育和抵御胁迫过程中发挥作用。利用生物信息学方法对谷子类甜蛋白家族基因组成、结构、启动子顺式作用元件、密码子使用偏性等进行分析。结果表明,谷子类甜蛋白家族包含43个成员,分布在9条染色体上,分为3种基因结构类型,其中16个成员仅包含1个外显子,14个包含3个外显子成员的内含子相位均为1-2型。根据系统发育分析归为12个聚类组,聚类组5中的基因主要来自Ⅲ号染色体,聚类组6中的基因主要来自Ⅰ号染色体,其内含子相位多为1-2型,这些基因可能来自同一祖先基因,与进化过程中的染色体重组事件有关。88.4%的基因参与应激反应,多个基因启动子区含有激素和胁迫响应元件,说明该家族基因在植物抵御胁迫过程中发挥作用。多数基因有效密码子数(ENC)较小,密码子的第3位的G+C含量(GC3s)值分布集中,包含10个最优密码子,均以G或C结尾,表明谷子类甜蛋白家族基因密码子使用偏性强,基因表达潜力高,进化过程中主要受自然选择压力影响。     

脑心肌炎病毒多聚蛋白编码区起始与终止区的密码子使用模式简

文中利用特定区域密码子使用偏嗜性对数公式分析了脑心肌炎病毒（Encephalomyocarditis virus,EMCV）多聚蛋白编码基因的翻译起始区域与翻译终止区域的密码子使用模式.结果表明,EMCV多聚蛋白编码区内翻译起始序列区的同义密码子使用偏嗜性的正负偏差总体是平衡的,但几种在整体多聚蛋白质编码区域内使用为负偏嗜的稀有密码子却倾向于出现于编码起始区和终止区.这一有趣的现象,可利用“稀有密码子调控假说”来解释为EMCV开放阅读框两端的稀有密码子偏好性使用对整体阅读框的表达具有负调控作用.该研究说明“稀有密码子调控假说”不仅适用于细菌,而且也适用于一些RNA病毒基因组.     

七种药用植物c4h基因密码子偏好性及聚类分析

为了深入研究药用植物基因特性,利用CodonW和SPSS18.0软件对丹参、黄芪、黄芩、忍冬、桑树、野甘草、长春花共7种药用植物c4h基因密码子进行偏好性和聚类分析。结果表明:7种药用植物c4h基因的有效密码子数介于46.1~55.92,密码子使用偏好性弱,5种药用植物倾向于GC结尾的密码子,2种倾向于AT结尾的密码子。7种药用植物经聚类分析分为两大类,长春花与黄芪为一大类,另一大类中,丹参与黄芩为一类,野甘草、桑树和忍冬为一类。     

DNA序列判别分类模型

[目的]结合生物学知识和数学方法构建DNA序列判别分类模型。[方法]根据氨基酸分子中侧链基的极性性质,从不同序列中氨基酸含量不同提炼出能从碱基含量和碱基排列情况两方面代表序列特征的氨基酸类别信息,用一个四维向量来表征,用马氏距离法和FISHER判别法对给定序列进行分类。[结果]该模型中,2种分类方法所得的样本回代率均达100%,分类一致率为90%。[结论]该模型算法简单,分类结果精度较高,优于仅基于碱基含量的判别分类模型。     

米黑根毛霉脂肪酶基因密码子优化及重叠延伸PCR合成

[目的]对米黑根毛霉脂肪酶基因的密码子进行优化,并采用重叠延伸PCR合成设计的基因序列。[方法]根据毕赤酵母(Pichiapastoris)密码子使用偏好性,对米黑根毛霉脂肪酶成熟肽基因进行全面密码子优化,根据优化后的氨基酸编码序列设计合成30条长度约为48 bp的寡核苷酸片段,并采用重叠延伸PCR法扩增合成全长基因序列。[结果]经凝胶电泳和酶切鉴定、测序分析表明,合成的目的基因与设计的序列相一致。[结论]该研究为脂肪酶基因在毕赤酵母中的构建及后续表达奠定了基础。     

太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)类α-1,2-岩藻糖基转移酶的密码子优化与原核表达

牡蛎消化组织内存在的类A型血型组织抗原是其特异性富集诺如病毒的主要原因,FUT2(Fucosyltransferase 2,α-1,2-岩藻糖基转移酶)是A型血型组织抗原合成的关键酶.本研究在前期克隆了太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)类FUT2基因cDNA全长的基础上,根据大肠杆菌密码子偏爱性优化并合成了类FUT2基因,插入原核表达载体pRSET A构建pRSET-mof,将其转化大肠杆菌BL21,用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导.经SDS-PAGE分析显示,在37℃、IPTG终浓度为0.8 mmol/L的条件下,诱导4h后出现大小约为46 kDa的特异性目的条带.利用His亲和层析柱纯化及超滤管浓缩目的蛋白,得到单一条带,说明纯化效果良好.Western blot分析显示,目的蛋白与抗6×His标签单克隆抗体、抗人FUT2单克隆抗体均能发生特异性反应,表明优化后的太平洋牡蛎类FUT2基因在大肠杆菌系统中成功表达.本研究结果为今后研究太平洋牡蛎类FUT2基因的功能,进一步探索牡蛎特异性富集诺如病毒的分子机理奠定了基础.     

猪泛素基因与PRRSV GP5基因融合表达质粒的构建及其免疫效果

构建了泛素（ubiquitin，Ub）基因与密码子优化的PRRSVGP5蛋白（optiGP5）基因融合表达质粒pIR—Ub—optiGP5。间接免疫荧光和Western—blot分析表明，重组质粒转染293T细胞后能够瞬时表达。将pIR—optiGP5和pIR—Ub—optiGP5两种质粒DNA肌肉注射免疫BALB／c小鼠后，分别检测小鼠血清中抗GP5抗体、T淋巴细胞的增殖能力以及CTL活性。结果显示，pIR—optiGP5质粒免疫组在二免后可以检测到荧光抗体，而pIR—Ub—optiGP5质粒免疫组一直未检测到抗GP5抗体，但该免疫组的T淋巴细胞增殖指数及针对GP5的特异性CTL反应数值明显高于pIR—optiGP5质粒免疫组。这表明泛素与GP5的融合表达可增强细胞免疫反应。