Molecular cloning,chromosomal localization and expression pattern of porcine ADP‐ribosylation factor(Arf) gene family

Adenosine diphosphate‐ribosylation factors (Arfs) are a family of guanosine triphosphate‐binding proteins involved in fundamental biological processes including secretion, endocytosis, phagocytosis, cytokinesis, cell adhesion and tumor cell invasion. We report here the molecular cloning, chromosome localization and expression analysis of porcine Arf1–6, of which Arf1–3 (Class I) have >93% similarity to each other and encode nearly similar proteins with 181 amino acids in length. Arf4 and Arf5 (Class II) are 78–81% homologous to Class I Arfs and both encode a protein of 180 amino acids, Arf6 (Class III) shows 64–68% homology to the other Arfs and encodes 175 amino acids. With radiation hybrid mapping, porcine Arf1–6 are assigned to chromosomes 14q21‐q22, 12p14, 5p12‐q11, 13q21.1, 18q24, 1q21‐q27, respectively. Moreover, real‐time quantitative RT‐PCR assays show that porcine Arf1‐6 are ubiquitous in all tissues examined, with the highest levels in the kidney and stomach and the lowest in muscle and the heart. This is the first report of molecular characterization of the Arf gene family in pigs.     

鸡溶菌酶基因3＇端MAR在同源细胞系对基因表达调控的研究

用带有鸡溶菌酶基因增强子（Ｅ）和启动子（Ｐ）的编码细菌氯霉素乙酰基转移酶（ＣＡＴ）的融合基因（ＥＰＣ），在其上游区、下游区或在上游和下游区同时插入鸡溶菌酶基因３＇端核基质附着区（ＭＡＲ）的不同表达载体ＭＥＰＣ、ＥＰＣＭ和ＭＥＰＣＭ，稳定转染鸡ＨＤ１１Ｐｒｏｍａｃｒｏｐｈａｇｅ同源细胞系，筛选不同表达载体稳定整合后的细胞株，检测ＣＡＴ表达水平，确定其表达基因拷贝数，从而分析鸡溶菌酶基因３＇端ＭＡＲ对基因表达的影响。稳定整合表达和瞬时表达实验结果表明，鸡溶菌酶基因３＇端ＭＡＲ在同源细胞系对基因表达没有激活作用，与该基因５＇端ＭＡＲ在同源或异源细胞系中能激活基因表达形成鲜明对照，说明５＇瑞ＭＡＲ和３＇端ＭＡＲ在调节鸡溶菌酶基因表达上存在一种协调关系。     

家蚕葡萄糖-甲醇-胆碱氧化还原酶家族基因BmGMCβ2的克隆及序列与表达分析

葡萄糖-甲醇-胆碱氧化还原酶(glucose-methanol-choline oxidoreductases,GMC)家族是昆虫体内一大类以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅酶的氧化还原酶类,家蚕基因组中含有43个GMC家族基因。以家蚕5龄幼虫cDNA为模板克隆到一个家蚕GMC家族基因,命名为BmGMCβ2(GenBank登录号:JQ965926)。该基因cDNA全长1 875 bp,编码624个氨基酸,预测蛋白质分子质量为69.3 kD,pI为6.21,定位于家蚕16号染色体的nscaf3058上,编码蛋白质含GMC家族共有的ADP-bindingβ-α-β折叠结构域。系统发育分析表明该基因是家蚕GMC家族β亚家族基因成员。RT-PCR检测家蚕不同发育时期和5龄第3天幼虫不同组织中BmGMCβ2基因mRNA转录水平,以5龄盛食期最高,并且主要在表皮、脂肪体和气管中转录表达;Westernblotting分析BmGMCβ2蛋白主要在5龄第3天幼虫的脂肪体中表达。将BmGMCβ2克隆到原核表达载体pET-28a(+)中,转化E.coli BL21表达菌株,IPTG诱导表达BmGMCβ2融合蛋白,通过His-亲和层析得到纯化的融合蛋白并制备多克隆抗体,为后续研究该蛋白在家蚕生长发育过程中的功能奠定了基础。     

疱疹病毒TK基因的研究进展

简述了疱疹病毒具有表达外源基因的优势,介绍了TK基因作为疱疹病毒化学治疗和构建疱疹病毒基因缺失疫苗的首选靶基因。从TK基因的特点、TK基因的表达调控、TK酶生化特性、TK的功能域等方面做了综合论述,并对其今后的研究和应用前景进行了讨论。     

紫薇花器官发育调控基因LiFUL1的分离与表达分析

紫薇湘韵具有只开花不结实的特性,表现为花药不开裂、花粉败育、胚珠发育异常。紫薇红叶为普通紫薇,可正常开花结实。以紫薇湘韵为试验材料,采用RT-PCR方法,从花芽中分离得到1个FRUITFULL(FUL)同源基因,命名为LiFUL1(GenBank登录号为MN894547)。序列分析结果表明,其cDNA开放阅读框长度为753 bp,编码251个氨基酸,分子质量为28.453 13 ku。序列比对和保守结构域分析结果表明,LiFUL1基因编码蛋白具有典型的MADS-MEF2和K-box结构域,C末端含有一个保守性高的基序euFUL MOTIF,因此,LiFUL1属于MADS家族的FUL/AP1亚家族。进化分析表明,紫薇的LiFUL1基因编码的蛋白氨基酸序列与木本植物蓝桉的FUL/AP1氨基酸序列亲缘关系最近。qRT-PCR分析结果表明,LiFUL1基因在紫薇湘韵花器官分化阶段的花萼分化时期、花瓣与雄蕊分化时期、雄蕊与雌蕊分化时期的表达量显著高于紫薇红叶。另外,利用原核表达系统在大肠埃希菌中成功表达了LiFUL1蛋白,为进一步研究LiFUL1基因的功能奠定了基础。     

玉米XYLPs基因家族表达模式及其蛋白结构分析

通过生物信息学的方法对玉米木质形成素类阿拉伯半乳糖蛋白(xylogen-like arabinogalactan proteins,XYLPs)基因家族的表达模式和蛋白结构进行了分析。ZmXYLPs基因家族成员在染色体上的分布具有一定的偏好性。基因复制事件不仅在基因家族成员数量的扩张和进化中发挥重要作用,同时还可能引起基因表达部位的扩张。根据ZmXYLPs蛋白结构特点,可将其分为两大类。其中仅ZmXYLP10/13/14蛋白存在N连接的糖修饰位点,其余ZmXYLPs蛋白均为O连接糖修饰位点。结果显示,玉米ZmXYLPs的生物学功能可能与其糖基侧链有关,并且其作用并不局限于维管组织发生过程,可能也参与生殖发育过程。     

昆虫黑化反应的分子机制研究进展

目的克氏原螯虾(Procambarus clarkii)属于节肢动物门甲壳纲十足目,也称淡水小龙虾。多巴脱羧酶(dopa decarboxylase)作为小龙虾先天免疫应答中的一种关键酶,在抵御外来病原体的侵害上起到了重要作用。本研究以克氏原螯虾为材料,克隆了Pc-ddc cDNA序列并对其进行生物信息学及组织mRNA表达分析。方法通过分子生物学技术构建大肠杆菌表达载体,并进行生物信息学分析,同时应用qRT-PCR技术分析其mRNA组织表达分布。结果生物信息学分析表明：获得了开放阅读框全长为1 425 bp的Pc-ddc基因的cDNA序列,编码474个氨基酸残基,多肽的理论分子量为52.99 ku,蛋白分子式为C₂₃₈₄H₃₆₈₉N₆₄₇O₆₇₄S₂₅,等电点为5.98,为弱酸性蛋白且N-末端无信号肽。亚细胞定位表明：Pc-DDC蛋白在线粒体中最多;组织表达分析表明：Pc-ddc mRNA在检测的6个组织中差异表达,其中,淋巴组织表达量最高。结论本研究为克氏原螯虾等无脊椎动物先天免疫系统的深入探索提供了理论支撑。     

杨树抗黑斑病相关基因表达谱分析

利用黑斑病的高抗无性系美洲黑杨I-69及黑斑病的高感无性系欧美杨I-45为材料建立的2个cDNA文库,随机挑取cDNA克隆进行5'端EST序列测序,共获得有效序列20 023条.序列经聚类分析和拼接后,共获得10 816个Unigene,其中包括3 734个Contig,7 082个独立的Singleton.被注释的8 853个具有同源性匹配序列基因中,按照GO的分子功能、生物过程和细胞组分3个不同分类角度进行分类.在具有功能注释的8 853个Unigene中,选出330个与完成全基因组测序的毛果杨序列进行BLAST分析,结果发现有177个抗病相关候选基因出现在282个Unigene中,其中135个分布于杨树的18个不同连锁群上,其他42个基因位于还没定位的scaffolds上.所测定的这些EST序列为后期在基因组水平上研究杨树黑斑病的水平抗性遗传机制及进一步的相关基因发现奠定基础.

Abstract：

In an attempt to elucidate the molecular mechanism for resistance of black spot disease in poplar,gene expression profiles in leaves of Populus deltoides'Lus'(I-69/55)and P.euramericana'I-45/51',which were inoculated with the pathogen Marssonina brunnea f.sp.brunnea,were analyzed based on expressed sequence tags (ESTs).A total of 20 023 valid ESTs from the 5'terminal ends derived from corresponding cDNA libraries of the two poplar species were sequenced.Cluster analysis of the 20 023 sequences yielded 10 816 tentative unigenes,including 3 734 contigs and 7 082 singletons.All tentative unigenes were classified by Gene Ontology functional categories.To find resistance-associated candidate genes and locate them on poplar genome,330 unigenes was chosen from 8 853 annotated tentative unigenes,and their BLAST alignment was conducted with Populus trichocarpa assembly,1 77 related candidate resistant genes were found,and they presented in 282 unigenes.Among these genes,there were 1 35 genes located on 18 different linkage groups of poplar genome,and 42 genes located on the different scaffolds.This study supplied a resource of candidate genes for further exploring the genetic mechanism for the host horizontal resistance to the pathogen Marssonina brunnea at the whole genome range,and provided important information for further gene discovery.     

柑橘CHS基因序列多态性及表达水平对类黄酮生物合成的影响

查尔酮的合成是类黄酮生物合成途径中的一个关键节点。从10个柑橘种质中克隆了查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因,并对其不同时期的果实和叶片中的类黄酮含量进行了测定,分析了CHS基因的序列多态性与类黄酮含量之间的关系;同时通过qRT-PCR检测了CHS基因在不同种质之间以及同一种质的不同组织间的表达差异。结果表明,柑橘CHS基因的核苷酸序列高度保守,相似度达98%以上。聚类分析表明,CHS氨基酸序列的多态性有物种特异性,而且与类黄酮含量有一定的相关性。CHS基因的表达水平在不同种质、部位及生长发育时期有显著差异,这些差异与类黄酮的含量有显著的相关性,说明CHS基因对类黄酮的生物合成有明显影响。     

目录

为了表达牛环形泰勒虫（Theileria annulata）截短HSP70基因编码蛋白并研究该蛋白的结构与功能特性,本研究扩增牛环形泰勒虫HSP70目的基因并构建重组质粒pMD18-T-HSP70,选取其他种的同源HSP70蛋白序列构建系统进化树;利用生物信息学方法分析HSP70基因编码蛋白的氨基酸组成、基本理化性质、亲疏水性、跨膜区结构、信号肽、可能的磷酸化位点、亚细胞定位及蛋白的二级结构和三级结构;对重组蛋白HSP70进行蛋白互作网络分析;构建原核表达载体pET28a-HSP70,筛选诱导表达条件,镍柱纯化重组蛋白及检测反应原性。结果显示,牛环形泰勒虫HSP70蛋白序列与小泰勒虫的序列同源性较高,蛋白分子质量为42 ku,理论等电点（pI）为5.61,属于酸性亲水性蛋白,无跨膜区及信号肽;蛋白功能预测结果显示,HSP70包含32个可能的磷酸化位点,亚细胞定位分析显示该蛋白主要分布于细胞质。蛋白质二级结构中α-螺旋、β-转角、无规则卷曲、延伸链分别占39.18%、8.51%、30.41%和21.91%。蛋白互作网络构建结果显示,与HSP70相互作用的蛋白主要为HSP90家族成员,另外还有伴侣蛋白GrpE同系物,预示着HSP70可能在细胞内与HSP90形成复合体发挥作用。本试验成功构建原核表达载体,获得了大小约为48 ku的融合蛋白,以0.6 mmol/L IPTG于37 ℃诱导5 h,蛋白表达较好;点状印迹及Western blotting结果表明,表达产物可被自然感染的牛环形泰勒虫阳性血清识别,具有良好的反应原性。本试验结果为进一步探讨牛环形泰勒虫HSP70功能机制提供了理论依据。