热硫化氢高温厌氧杆菌的Ttx31基因克隆、表达与功能分析

生物信息学分析发现,热硫化氢高温厌氧杆菌(Thermowmerobacter thermohydrosulfuricus)的α-淀粉酶/普鲁兰糖酶(α-amylase/pullulanase)基因中的一段未知功能序列Ttx31可能编码碳水化合物结合结构域(carbohydrate binding module,CBM),但其结合特性未知.本实验以T. thermohydrosulfuricus为材料,通过菌落PCR扩增其Tts31序列,将获得的Ttx31克隆到表达载体pET22b(+)中得到重组质粒pEX31,序列分析表明,所得重组表达载体pEX31中的Ttx31序列正确.将重组载体pEX31转入大肠杆菌宿主表达菌Tuner中,IPTG诱导表达后纯化,采用SDS-PAGE电泳和非变性亲和凝胶电泳法,研究重组表达的目的蛋白TtX31与糖的相互作用.结果发现,TtX31能结合糊精,但不能结合可溶性淀粉、普鲁兰糖、支链淀粉等.实验结果可以认为TtX31是一种功能性的新碳水化合物结合结构域,可以结合糊精.     

巴西橡胶树一个编码含有C2结构域蛋白cDNA的克隆及表达分析

本研究根据从巴西橡树胶乳cDNA文库中获得的一个EST片段的序列信息设计引物,通过RACE的方法获得了橡胶树编码含有C2结构域蛋白的cDNA（命名为HbC2）。序列分析表明,HbC2长为1185bp,含有813bp的阅读框,140bp的5＇-UTR和232bp的3＇-UTR,编码270个氨基酸,分子量为30.9KD,等电点为6.29,含有保守的C2结构域。半定量RT-PCR分析表明HbC2在花、芽、叶、胶乳和树皮中都有表达,其中在胶乳中表达量最高。茉莉酸可抑制HbC2的表达,乙烯对HbC2的表达没有影响。此研究为进一步研究C2蛋白基因在橡胶树中的生物学功能奠定基础。     

基于转录组的杉木BES1转录因子家族鉴定和响应干旱表达

杉木作为中国南方重要的速生商品材树种,分布区广,环境变化差异大,其生长发育受到干旱等多种非生物胁迫的影响。BES1转录因子家族是BR (Brassino steroids)信号的关键响应元件,在BR调控的植物根、茎、叶等器官发育和抗逆能力方面扮演重要角色。本研究在高通量转录组测序获得的数据基础上,结合生物信息学的方法,对杉木BES1转录因子家族的保守结构域、系统发育、理化性质以及在干旱胁迫下的表达进行了分析,为解析杉木BES1基因的功能奠定基础。通过注释和筛选,确定了10个杉木BES1转录因子家族成员,平均编码355个氨基酸,等电点(pI) 5.92～9.97,不稳定系数均超过40,对水有较强的亲和性,且亚细胞定位都在细胞核。这10个BES1家族蛋白均含有BES1_N和Glyco_hydro_14结构域,而且系统发育显示和拟南芥一样分为3个亚族,进化较为保守。转录表达谱显示ClBAM7-1和ClBEH1等6个基因在干旱胁迫的根部表达下调,而其中相反的是ClBZR1和ClBAM8-2在干旱胁迫的叶片中却表达上调,说明它们两个在叶片参与对干旱的正向相应,而ClBAM7-2在根部被干旱诱导,表达上调。这表明杉木BES1基因家族的各个成员在不同处理的不同器官中呈现差异表达。本研究在转录水平上对杉木BES1转录因子家族进行了鉴定和表达分析,为后续功能验证和耐旱型优良杉木无性系选育提供基础。     

扁蓿豆DNA甲基转移酶基因MrDRM2的克隆和生物信息学分析

由DNA甲基转移酶催化的DNA甲基化在调控基因表达及植物生长发育中发挥重要作用。本研究根据扁蓿豆(Medicago ruthenica L.)的转录组测序信息设计特异性引物,利用RT-PCR技术从中克隆到1个DNA甲基转移酶基因的c DNA片段,长1 767 bp,编码588个氨基酸残基。利用生物信息学分析推测这个基因属于DNA甲基转移酶中的结构域重排甲基转移酶(domains-rearranged methyltransferases, DRMs)亚家族。系统发育分析表明该基因与豆科其他植物的DRM2基因具有较高的同源性。利用实时荧光定量PCR分析其在扁蓿豆受到低温(4℃)、Na Cl、干旱胁迫及ABA处理下不同时间的表达量,发现其表达受非生物胁迫诱导。推测MrDRM2基因参与了扁蓿豆对非生物胁迫响应的调控。本研究结果可进一步丰富扁蓿豆DNA甲基转移酶基因信息,为深入理解扁蓿豆DNA甲基转移酶基因的功能及其在非生物胁迫应答中的表观遗传调控提供一定的基础。     

蛋白质相互作用的表征手段与结构域研究进展

经典的蛋白质相互作用的研究方法包括遗传学方法、分子生物学方法和生物物理学方法。随着物理学、化学和信息学技术的不断渗透,有些新兴技术突飞猛进,这些技术很可能在蛋白质相互作用的研究领域中发挥重要作用。另外,一些结构域介导了某些蛋白质的相互作用,受到了越来越多的关注。     

植物小G蛋白功能的最新研究进展

小G蛋白超家族包括Ras、Rab、Rho、Arf和Ran亚家族，不同成员间在结构和功能方面又呈现明显的多样性。小G蛋白作为重要的分子开关，其结构域主要包括4个鸟苷酸(GTP/GDP)结合域、1个效应区，其鸟苷酸结合域起着关键作用且保守性最高，在植物、动物和酵母中均有较高的保守性。小G蛋白成员凭借其多样性和不同鸟苷酸结合态的功能调控(结合GTP时为活性状态，而结合GDP时为非活性状态)，参与多种细胞生命活动，履行不同的生物学功能，例如基因表达调控，细胞骨架重组，囊泡运输的调节，出芽过程，核-质运输及微管形成     

家鸡2个Dmrt疗基因的序列分析

Dmrt基因编码的蛋白质是一个具DNA结合能力的转录调控因子,其DM结构域在不同进化类型的生物中具有相当的保守性.通过简并PCR克隆技术,扩增和克隆了家鸡基因组中的DM结构域,经序列分析,获得了两个具有不同DM序列的克隆,分别命名为GgDmrt2和GgDmrt5.联机与GenBank中不同进化地位动物的Dmrt基因进行聚类分析,结果显示,具有DM结构域的基因家族在两栖类、爬行类、鸟类中高度保守,并且存在着许多成员基因.     

猪Toll样受体2基因的克隆和序列分析

本研究从猪肠系膜淋巴细胞中，克隆了猪Toll样受体2基因（pTLR2）。基因序列分析表明，克隆的pTLR2基因ORF为2358bp，编码785个氨基酸，合15．01％的亮氨酸，合有一段21个氨基酸的信号肽序列；与GenBank中登录的pTLR2序列（NM213761）的同源性为99．2％；与牛、马、绵羊和人的同源性较高，与家鼠、中国仓鼠相比次之．而与鱼类的最低。蛋白分子结构预测表明，该分子由胞外区（588个氨基酸）、跨膜区（23个氨基酸）和胞内区（174个氨基酸）组成，其胞外结构域由多个串联重复的LRR基序（XLXXLXLXX）组成，而胞内区合有与人白细胞介素1受体（IL-1R）高度同源的区域即TOLL／IL-1受体同源区（TIR），说明pTLR2分子具有病原分子模式识别和信号传导的作用，这为其结构与功能的进一步研究奠定了基础。     

粘果山羊草(Aegilops kotschyi)puroindoline基因的克隆与表达分析

籽粒硬度是小麦加工品质的重要影响因素.籽粒硬度生化标记Friabilin蛋白主要由Puroindoline A（PinA）和Puroindoline B（PinB）构成,它们的编码基因puroindoline a（Pina）和puroindoline b（Pinb）紧密连锁,位于Ha（hardness）位点,是控制籽粒硬度的主效基因.根据小麦Pina、Pinb的保守序列,设计合成了2对特异性引物,对粘果山羊草Aegilops kotschyi（UUSS）3个材料的基因组DNA和胚乳RNA进行Pina、Pinb基因克隆、序列测定和表达分析,发现了3个新型Pina等位基因和4个新型Pinb等位基因.新型puroindoline等位基因全长447bp,编码148个氨基酸残基,具有麦类作物puroindoline基因特有的信号肽序列和色氨酸结构域.与Pina-D1a相比较,新型Pina等位基因核苷酸同源性分别为98.7%、98.4%、97.5%,氨基酸同源性分别为96.6%、95.9%、93.9%.等位基因Pina-allele-2包含一个位于色氨酸结构域内的突变位点（Lys70Arg）.新型Pinb等位基因与Pinb-D1a相比较,其核苷酸同源性分别为93.3%、94.6%、94.6%、94.4%,氨基酸同源性分别为90.5%、93.2%、93.2%、92.6%.等位基因Pinb-allele-1含有一个紧邻色氨酸结构域的突变位点（Val66Phe）.Southern blot分析结果表明,3个材料中Pina和Pinb基因都含有2个拷贝.RT-PCR和Western blot都证实了Pina、Pinb基因在籽粒胚乳中的表达.研究结果显示山羊草中包含着与小麦差异较大的籽粒硬度控制基因,为小麦分子育种提供了丰富的的遗传资源.     

小麦硬度主效基因Pina和Pinb的克隆和序列分析

籽粒硬度是小麦品质改良的重要目标性状. 根据已报道的谷类作物中硬度主效基因Pina和Pinb的DNA序列, 设计了两对简并引物, 以我国软质小麦品种京411基因组DNA为模板, 进行PCR扩增, 分别获得了约450 bp的Pina和Pinb基因的全长特异性片段. 将其克隆到pGEM-3Zf(+)上, 重组子和酶切鉴定正确后, 进行序列测定和分析. 结果表明, 与