紫花苜蓿盐诱导类受体蛋白激酶基因MsSIK1的克隆及功能分析

【目的】对紫花苜蓿（Medicago sativa L. cv. Zhongmu-1）stress-induced protein kinase gene 1（MsSIK1）进行克隆与表达研究,了解该基因的分子机制及其应用。【方法】以紫花苜蓿叶片总RNA为模板,根据同源克隆设计简并引物,利用RT-PCR结合RACE技术,获得MsSIK1的编码序列。利用同源性比对进行序列分析。通过SMART网站（http://smart.embl-heidelberg.de/）模拟该基因的蛋白结构。构建MsSIK1的亚细胞定位瞬时表达载体,使用基因枪转化法将MsSIK1与GFP在洋葱表皮细胞中融合瞬时表达并观察其亚细胞定位荧光信号。通过Real time-PCR分析MsSIK1在NaCl、ABA和干旱处理条件下的表达特征。利用农杆菌侵染方法获得转基因拟南芥植株,通过RT-PCR对转基因植株进行表达鉴定,获得转基因植株后,利用转基因株系进行盐处理进而对成苗期转基因拟南芥性状鉴定。在盐胁迫处理下,测定野生型与转基因株系的叶绿素含量、MDA含量进而验证该基因的抗盐功能。【结果】获得MsSIK1编码序列2 478 bp,编码825个氨基酸。该蛋白C端与多种植物激酶具有相当高的同源性,模拟蛋白结构发现该基因具有类受体蛋白激酶高度保守的丝氨酸/苏氨酸结构域、跨膜结构域和富含亮氨酸重复序列的膜外结构域。Real time-PCR分析表明该基因在NaCl、ABA和干旱处理条件下上调表达,其中在盐处理条件下,MsSIK1表达先升高后降低,在处理4 h时达到最大值（约为对照值的7倍）。在干旱胁迫处理时,MsSIK1受诱导表达增强明显,当处理2 h时表达量达到最大值（约为对照值的6倍）;ABA处理时,MsSIK1被诱导表达明显,当处理3 h时表达量达到最大值,约为对照值的6.8倍。MsSIK1与GFP融合瞬时表达的洋葱表皮细胞中的荧光信号主要集中于质膜附近,转化空载体的洋葱表皮细胞中的荧光信号分布于细胞各个部位。转基因植株的RT-PCR鉴定表明,T₁代6个株系中所得到的MsSIK1条带明显、亮度高,且T₁-10中表达量最高;但在野生型中检测不到该条带,说明外源基因已经整合到拟南芥染色体中并能遗传到子代。成苗期转基因拟南芥盐处理后发现T₃-2、T₃-6、T₃-10转基因株系较野生型植株长势好,说明MsSIK1的转入提高了拟南芥的抗盐性。与对照相比,转MsSIK1拟南芥在NaCl处理下,叶绿素含量下降较少,其中,野生型叶绿素含量降低了77%,T₃-3降低了53%,T₃-6降低了44%,T₃-10降低了35%;同样盐胁迫下,3个转基因株系的MDA含量积累较少,其中,野生型MDA的含量是T₃-10株系的1.3倍。【结论】MsSIK1作为一个类受体蛋白激酶受多种逆境胁迫诱导,该基因的过量表达提高了拟南芥的抗盐性。     

氨肽酶N(APN)与鳞翅目昆虫对Bt抗性的关系

使用Bt Cry毒素防治农业害虫是作物生产上的一个革命性的进步,受体与Bt杀虫蛋白结合能力的改变可能是昆虫对Bt产生抗性的主要原因。氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)是一类存在于昆虫中肠内的Bt毒素受体蛋白,通过讨论APN与Bt毒素的结合作用,综述了APN基因变异与鳞翅目昆虫Bt抗性相关的分子机理,并介绍了(Bt)Cry毒素与APN相关的作用方式新模型。     

小麦属Xa 21-类似蛋白激酶基因的克隆及与同源位点序列比较

对小麦属Xa21-类似蛋白激酶基因进行了克隆及与同源序列比较研究.在小麦(Triticum aestivum)高分子量麦谷蛋白基因位点附近有一个编码LRR-类受体蛋白激酶的基因位点(暂标记为TaXa),编码蛋白与水稻(O ryza sativa)抗病蛋白Xa 21类似.通过反转录PCR途径,从普通小麦和二粒小麦(Triticum turgidum)的TaXa同源位点分离了3个cDNA克隆,ZS 860(GenBank查询号:EF 394367),ZS 2000(GenBank查询号:EF 394368)和ZS 2001(GenBank查询号:EF 394369).TaXa位点的祖先基因可能编码1 028个氨基酸组成的多肽.一个完整的TaXa蛋白包括N-端保守区、LRR结构域、一个跨膜区和位于C—端的丝氨酸—苏氨酸蛋白激酶功能域.在基因进化过程中,由于碱基代换、缺失和插入导致了开放读码框的改变,使该位点基因的编码多肽缩短.本研究对小麦属TaXa同源位点编码氨基酸序列和1个大麦(Hordeum vulgare)中的同源蛋白进行了详细比较.     

拟黑多刺蚁hsp90基因的RNA干扰及其对EcR和USP基因mRNA表达的影响

【目的】对拟黑多刺蚁(Polyrhachis vicina Roger)成虫热激蛋白90(Heat shock protein 90,HSP90)基因进行RNA干扰(RNAi),为分析hsp90基因的功能及将RNAi技术用于害虫防治提供参考。【方法】采用Trizol法提取拟黑多刺蚁总RNA,反转录合成cDNA第一链用于hsp90基因的克隆。利用T7RiboMAXTM Express RNAi System将hsp90合成双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA),将其配制成120,60,30,15和7.5ng/μL的溶液饲喂拟黑多刺蚁雌蚁、雄蚁和工蚁成虫进行RNAi,共饲喂14d,记录成虫死亡率,确定dsRNA最适质量浓度,并以此剂量对各品级成虫进行干扰,通过荧光实时定量PCR,检测干扰效果及干扰hsp90基因对EcR、USP mRNA表达的影响。【结果】成功获得拟黑多刺蚁hsp90基因片段,其长度523bp,并合成了dsRNA。饲喂dsRNA后发现,dsRNA质量浓度越大,拟黑多刺蚁死亡率越高,在dsRNA质量浓度为120ng/μL时,饲喂5d后成虫全部死亡;30ng/μL是dsRNA干扰的最适质量浓度。以30ng/μL dsRNA干扰后,荧光实时定量PCR结果表明,拟黑多刺蚁每个品级成虫hsp90基因mRNA均被沉默。hsp90基因被干扰后,EcR的表达没有显著变化,USP的表达显著降低。【结论】采用饲喂法成功干扰了拟黑多刺蚁hsp90基因mRNA的表达;hsp90基因与USP基因表达有一定的相关性。     

茶叶及其儿茶素类对乳腺癌的抑制作用

茶叶对人体健康有众多益处是因为它富含儿茶素类化合物。茶叶中的儿茶素类化合物有10种以上,其中含量最高的是表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。许多研究表明,以EGCG为代表的茶叶儿茶素类化合物对乳腺癌具有抑制作用,其作用包括:抑制致癌物诱导的活性氧自由基(ROS)升高及其引起的DNA损伤、降低细胞对肿瘤坏死因子的响应、阻碍雌激素与雌激素受体的结合、抑制DNA甲基化、保护线粒体免受氧化损伤、抑制肿瘤血管生成、减少癌细胞的转移和增殖、改善代谢综合征以减少抗癌药物副作用、与抗癌药物产生协同效应等。本文综述了该研究领域的进展,并讨论导致研究结果不一致的原因和未来的研究方向。     

猪品种ESR和PRLR基因的PCR-SSCP多态性分析

采用聚合酶链式反应-单链构象多态性分析(PCR-SSCP)方法,对国外引进猪品种杜洛克猪、长白猪、大约克夏猪和东北地方猪品种东北民猪、丹东黑猪共计305头母猪进行了雌激素受体基因(Estrogen receptor gene,ESR)和催乳素受体基因(Prolactin receptor gene,PRLR)的多态性检测,并对其遗传多样性进行了分析。结果表明,两个基因位点在5个猪品种中均存在着多态性,5个猪品种的ESR基因和PRLR基因位点的期望杂合度分别在0.2581～0.4967和0.4007～0.4885,多态性信息含量分别在0.2248～0.3734和0.3204～0.3692。各个猪品种均表现出了中度的多态性。     

花生黄曲霉抗性与类受体蛋白激酶的相关性分析

LRR类受体激酶RH4基因在花生黄曲霉敏感品种发育种子的种皮中上调表达.基于这类受体激酶多由于序列的变异导致抗性的变异,笔者将数据库中花生抗黄曲霉和敏感品种相似基因编码的蛋白进行序列比较分析,发现抗性品种与敏感品种的类似蛋白序列有很大差别.用荧光定量PCR方法对抗性品种KB153与敏感品种JH1012发育中不同时期的果...     

斑节对虾Toll9受体基因免疫功能的研究与表达分析

Toll受体蛋白(Toll receptors)是一类重要的模式识别受体,在无脊椎动物先天性免疫系统中发挥重要作用。文章对斑节对虾(Penaeus monodon)新型Toll9受体基因(Pm Toll9)进行了研究:以人源胚胎肾细胞(HEK293T)成功构建体外细胞免疫模型,通过免疫印迹方法证实Pm Toll9重组真核蛋白可在HEK293T中成功表达。双荧光素酶报告系统检测发现在200 ng转染浓度处Pm Toll9对NF-κB报告基因的激活效果显著。q RT-PCR数据证明PmToll9成功激活HEK293T细胞Toll-like receptor(TLR)信号通路,促进通路下游髓样分化因子(My D88)、肿瘤坏死因子(TNF-α)和白介素(IL-10)的上调表达,同时酶联免疫吸附测定结果证明Pm Toll9可促进TNF-α蛋白表达水平显著上调。斑节对虾体内细菌刺激实验结果显示无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)可激活Pm Toll9在肝胰腺、肠、淋巴和鳃中的表达,哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)可显著抑制Pm Toll9在肝胰腺中的表达。提示无乳链球菌可通过Pm Toll9激活Toll信号通路,引起机体免疫防御反应,而哈维氏弧菌对此过程具有一定的抑制作用。     

脂多糖对大黄鱼原代头肾巨噬细胞的激活作用

为了揭示硬骨鱼C型凝集素受体 (C-type lectin receptor,CTLR)的生物学功能,实验以从大黄鱼转录组数据库中筛选出的一个CTLR基因—C型凝集素结构域家族4成员E基因 (Clec4e)为研究对象,研究其分子特征、表达分布和凝集特性。结果显示,LcClec4e cDNA全长1 546 bp,开放阅读框 (ORF)771 bp,编码254个氨基酸。LcClec4e的N端有一个跨膜区,无信号肽,C端含有一个糖识别结构域 (CRD),其中含有糖结合位点EPN和WFD以及6个可形成二硫键的保守半胱氨酸。系统发育分析表明,LcClec4e与多种鲈形目鱼类Clec4e具有较近的亲缘关系。荧光定量PCR结果显示,LcClec4e在所检测的10种组织中呈组成型分布,且在肝脏中表达量最高;LcClec4e在来源于大黄鱼头肾组织的原代巨噬细胞、淋巴细胞和粒细胞中均有表达,且在巨噬细胞中表达量最高;经灭活溶藻弧菌刺激后,LcClec4e在3种免疫细胞中的表达均极显著上调。原核表达的重组LcClec4e胞外段 (recombinant LcClec4e-extracellular domain,rLcClec4e-ex)具有Ca²⁺依赖性的凝集活性,可凝集小鼠、家兔的红细胞,以及嗜水气单胞菌、变形假单胞菌、溶藻弧菌和坎氏弧菌等4种水产常见的革兰氏阴性菌。D-葡萄糖、D-果糖、D-甘露糖、D-麦芽糖、α-乳糖和脂多糖均可抑制rLcClec4e-ex对大黄鱼重要病原菌变形假单胞菌的凝集作用,说明LcClec4e可能与变形假单胞菌表面的糖类物质结合。上述结果提示,LcClec4e可能作为一种模式识别受体,通过结合病原菌表面的糖类病原体相关分子模式来识别病原,参与大黄鱼抗细菌感染的免疫防御。

     

拟穴青蟹CYP302a1基因的克隆及表达模式分析

蜕皮激素对节肢动物生长、发育和繁殖有重要调控作用,细胞色素P450(CYP)302al是蜕皮激素合成通路中的关键酶.克隆获得了拟穴青蟹(Scylla paramamosain)CYP302a1基因,命名为Sp-CYP302a1.Sp-CYP302a1的cDNA序列长为3032 bp,包含一个1617 bp的开放阅读框(...