Molecular cloning and functional analysis of duck Toll-like receptor 5

Toll-like receptor 5 (TLR5) is responsible for the recognition of bacterial flagellin in vertebrates. In this study, we cloned the single-exon TLR5 gene of the Maya breed of Common Shelduck (Tadorna tadorna). The TLR5 open reading frame is 2580 bp in length and encodes an 859-amino acid protein. The putative amino acid sequence of duck TLR5 consisted of a signal peptide sequence, 11 leucine-rich repeat domains, a leucine-rich repeat C-terminal domain, a transmembrane domain, and an intracellular Toll-interleukin-1 receptor domain. The duck TLR5 gene was highly expressed in the lung, bone marrow, spleen, and liver; moderately expressed in kidney, small intestine, large intestine, and brain. A plasmid expressing duck TLR5 was constructed and transfected into HEK293T cells, and expression was confirmed by indirect immunofluorescence assay. HEK293T cells transfected with duck TLR5- and NF-κB-luciferase-containing plasmids significantly responded to flagellin from Salmonella typhimurium, indicating that it is a functional TLR5 homolog.     

胡麻异质型ACCase亚基基因的克隆与表达分析

为研究胡麻异质型乙酰辅酶A羧化酶BCCP、BC、α-CT和β-CT四个亚基基因的生物学功能,采用基因克隆、生物信息学和RT-PCR技术分别对胡麻accA、accB、accC和accD 4个基因进行分析。结果发现陇亚10号accA基因编码α-CT亚基,CDS序列全长为2364 bp,编码787个氨基酸;accB基因编码BCCP亚基,CDS序列全长为1173 bp,编码275个氨基酸;accC基因编码BC亚基,CDS序列全长为1574 bp,编码527个氨基酸;accD基因编码β-CT亚基,CDS序列全长为1137 bp,编码378个氨基酸,且4个基因编码的蛋白都是脂肪酸系数较高的亲水性蛋白。RT-PCR结果表明,胡麻accA、accB、accC和accD 4个基因在3个胡麻品种(高含油量的张亚2号、中含油量的陇亚10号和低含油量的R2-17)的不同时期不同组织的表达模式不同,accA、accB、accC和accD四个基因在R2-17、陇亚10号和张亚2号3个胡麻品种所有时期的不同组织中均有表达,但在种子中的表达量均明显高于其他组织,尤其在种子发育10~25 d油脂快速积累时期,4个基因的表达量都迅速增加并达到最高峰。研究表明异质型乙酰辅酶A羧化酶基因可能调控胡麻种子发育前期油脂的合成积累。     

绵羊FGF10基因克隆、序列分析及其在毛囊发育中的表达分析

本试验旨在获得中国美利奴羊成纤维细胞生长因子10（fibroblast growth factor 10,FGF10）基因的编码区（CDS）全长序列并进行生物信息学分析,随后对FGF10基因在中国美利奴羊毛囊发育过程中的表达特征进行分析,明确其在中国美利奴羊毛囊发育过程中的表达模式,为进一步研究FGF10 mRNA表达水平与中国美利奴羊毛囊生长发育的表达调控机制奠定理论基础。采用PCR扩增获得中国美利奴羊FGF10基因CDS,并克隆到zero PCR@^TM-Blunt进行测序验证;利用实时荧光定量PCR技术检测FGF10在中国美利奴羊毛囊发育过程中的表达差异。结果表明,绵羊FGF10基因CDS长度为696 bp（序列上传GenBank,获得登录号：MT872422）,编码231个氨基酸,与牛和山羊的氨基酸序列同源性达100%,存在1个信号肽和1个跨膜结构域,其为分泌通路信号蛋白;实时荧光定量PCR分析表明,FGF10基因在中国美利奴羊毛囊发育过程中均表达,在毛囊发育第85天表达最高,显著高于其他毛囊发育时期（P<0.05）。本研究获得中国美利奴羊FGF10基因完整的编码区序列和毛囊发育过程中的表达特征,生物信息学分析发现,FGF10基因编码区序列具有物种间的保守性,同时FGF10在绵羊毛囊不同发育阶段的皮肤组织中表达,由此表明,FGF10基因可能在绵羊毛囊的生长发育过程中发挥重要的生物学作用。     

日本百脉根LjbHLH34基因克隆及耐旱功能鉴定

干旱是影响植物生长发育的重要环境因素。本研究分析了日本百脉根抗旱相关基因LjbHLH34的耐旱功能,初步解析其响应干旱胁迫的分子机制,以期为百脉根抗旱分子育种提供理论基础。本研究克隆得到的LjbHLH34基因大小为711 bp、编码236个氨基酸,属bHLH转录因子家族成员。系统进化树分析显示,LjbHLH34蛋白与拟南芥bHLHⅣ亚家族中AtbHLH34和AtbHLH104亲缘关系较近。实时荧光定量分析表明LjbHLH34在日本百脉根的根中表达量最高,叶中次之,茎中最少,暗示其在日本百脉根多个组织中发挥作用;同时LjbHLH34基因也受聚乙二醇(PEG)和脱落酸(ABA)诱导表达。在酵母中检测发现LjbHLH34具有转录激活活性;亚细胞定位试验表明LjbHLH34蛋白定位于细胞核中。将LjbHLH34基因转入拟南芥获得过表达株系。在200 mmol·L^-1甘露醇胁迫下,LjbHLH34转基因拟南芥的根长明显长于野生型。干旱处理后,野生型拟南芥比转基因拟南芥萎蔫程度更加明显,而转基因株系的相对含水量和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于野生型,丙二醛(MDA)积累...     

马白细胞介素18成熟蛋白(mEIL-18)基因在大肠埃希氏菌中的高效表达与纯化

用RT—PCR从经ConA刺激的马外周血单个核细胞（PBMC）中扩增出马白细胞介素18（Equine interleukin-18，EIL-18）前体蛋白（precursor EIL-18，pEIL-18）基因的cDNA，然后克隆至载体pCR2．1-TOPO中，鉴定并命名为pCR2．1-pEIL-18。自pCR2．1-pEIL-18中扩增马白细胞介素18成熟蛋白（mature EIL-18，mEIL-18）基因，并将其亚克隆至原核表达载体pET-28a（＋）中。将筛选出的阳性克隆进行测序、诱导表达并纯化其表达产物。结果表明，mEIL-18基因全长474bp，含1个开放阅读框，编码157个氨基酸的成熟蛋白；表达产物以可溶性和包涵体两种形式存在，经SDS-PAGE和Western—blot分析，重组蛋白相对分子量约为20ku，且具有免疫生物学活性。mEIL-18基因在大肠杆菌中高效表达并在非变性和变性条件下采用Ni^＋亲和层析纯化方法获得了高纯度的重组mEIL-18，为探究马白细胞介素18的生物学活性及其应用奠定了基础。     

茶叶中β-葡萄糖苷酶研究进展

对茶叶β-葡萄糖苷酶的分离、纯化、测定方法、酶学特征、基因克隆及其在茶树体内的分布等研究进行了综述,并探讨了今后的研究方向。     

猪脂肪诱导转录物的克隆与组织分布

本试验研究了猪脂肪代谢的重要功能基因——脂肪诱导转录物(FIT)。根据Genebank提供的电子延伸序列和内标β-actin基因序列设计引物,分别以脂肪和肌肉组织mRNA为模板,经反转录和PCR反应,克隆得到了FIT1基因和FIT1mRNA3’UTR区。对测序结果进行序列分析表明,猪FIT1基因的cDNA序列,全长为1 310bp,ORF为400~1 272bp,编码290个氨基酸。同源分析结果表明,猪FIT1基因与Genebank上已登录的牛、人、大鼠和小鼠的核酸序列同源性分别为93.2%、92.1%、87.4%和88.1%,氨基酸序列的同源性分别为96.6%、97.2%、94.8%和95.5%。在此基础上,进一步研究了组织分布,显示结果为在肌肉和脂肪组织FIT1有明显分布,而在其它组织分布量很低。     

猪圆环病毒2型ORF2基因的原核表达

猪圆环病毒是引起猪多系统衰竭综合征的重要病原,全病毒培养十分困难,避开培养病毒,得到大量的检测抗原,对诊断本病有着重要的意义。本研究对疑似猪圆环病毒2型感染猪脾脏提取病毒DNA,进行套式PCR扩增获得了猪圆环病毒2型(PCV2)ORF2基因序列,并将扩增片段定向插入质粒载体pPRO-HTb,转化BL21大肠杆菌后,构建了表达猪圆环病毒2型ORF2蛋白的重组原核表达系统。经IPTG诱导,对表达产物经SDS-PAGE和Western-blot分析,表明ORF2基因在大肠杆菌中得到了表达,表达产物以包涵体形式存在于菌体中,通过提取包涵体,获得了初步纯化的ORF2蛋白,为进一步利用PCV2ORF2蛋白抗原进行PCV血清学检测提供了基础。     

玉米大斑病菌甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因克隆和表达分析

利用RT-PCR技术克隆玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的GAPDH基因StGAPDH。该基因c DNA全长1 014 bp,编码337个氨基酸;蛋白质分子量36 505.44,理论pI值6.72,属弱酸、亲水、稳定蛋白,无跨膜结构域和信号肽。亚细胞定位于细胞质、线粒体和细胞核的概率分别为43.5%、30.4%和21.7%;氨基酸序列高度保守,在亲缘关系上与玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)和水稻胡麻斑病菌(Bipolaris oryzae)最近。荧光定量PCR分析表明,在病菌接种抗病玉米自交系3 d时,StGAPDH基因表达量显著高于接种5～10 d(P<0.05);接种感病玉米自交系时,接种10 d的StGAPDH基因表达量显著高于接种3～7 d(P<0.05)。     

鸡FKBP5基因的克隆、生物信息学及组织表达谱分析

本研究旨在对鸡FK506结合蛋白5(FK506 binding protein 5,FKBP5)基因进行克隆和生物信息学分析,并检测其在鸡不同组织中的表达量。以鸡脾脏cDNA为模板,通过PCR方法扩增和克隆鸡FKBP5基因完整CDS区序列,并进行同源性比对及系统进化树构建;使用在线软件分析FKBP5蛋白的理化性质、疏水性、跨膜结构、信号肽、二级结构和三级结构;利用实时荧光定量PCR检测其在肢体内外翻畸形(valgus-varus deformity,VVD)组肉鸡和正常组肉鸡组织中的表达量,并绘制组织表达谱。结果显示,鸡FKBP5基因CDS区序列全长1350 bp,编码449个氨基酸;同源性比对和进化树分析表明,鸡FKBP5基因氨基酸序列与鹌鹑、鸭、壁虎、中华鳖、小鼠、人、猪、斑马鱼的同源性分别为98.4%、96.2%、85.8%、87.4%、81.1%、85.2%、86.1%和61.2%,与鹌鹑、鸭的亲缘关系最近,爬行类和哺乳类动物次之,与斑马鱼(鱼类)亲缘关系最远。鸡FKBP5蛋白分子质量为50.43 ku,理论等电点(pI)为5.94,半衰期为30 h,肽链N端为蛋氨酸(Met),不稳定系数为23.80,属于稳定蛋白;跨膜区和信号肽预测结果显示,FKBP5蛋白不属于跨膜蛋白和分泌型蛋白。结构域分析结果表明,该蛋白包括2个FKBP型肽基脯氨酰异构酶(FKBP-type peptidylprolyl isomerases)、3个四肽重复(TPR)序列,主要包含α-螺旋(46.77%)、延伸链(12.47%)和无规则卷曲(40.76%),且该蛋白与HSPA2、PPID、STIP1、HSP90AA1和HSP90AB1等互作蛋白具有很强的相关性。实时荧光定量PCR结果显示,FKBP5基因在鸡各组织中广泛表达,其中在软骨和法氏囊中表达量较高,在发病组肉鸡组织中的表达量均高于正常组肉鸡,且在心脏、腿肌、法氏囊、胸腺、软骨中表达量差异显著(P<0.05),在脾脏中表达量差异极显著(P<0.01)。本试验结果可为肉鸡骨骼疾病及腿部健康选育提供参考。