水稻ARF基因家族新成员ADP-Ribosylation Factor-Like Protein 5(OsARFL5)的克隆及表达分析

小G蛋白家族中的亚家族ADP-核糖基化因子(ADP-ribosylation factor, ARF),在生物体内起众多的生理作用,参与基因表达、细胞骨架重组装、微管的形成以及囊泡和核孔运输等。本研究已成功克隆得到ARF基因家族中的一个新基因OsARFL5,系统进化分析表明该基因与SiARFC1亲缘关系较近;以该基因和其启动子序列构建了两种遗传转化表达载体(pOsARFL5::GUS, pCaMV35S::OsARFL5:EGFP),并获得了相应遗传载体的转基因植株;GUS染色结果表明,该基因在不同时期、不同组织部位表达;洋葱表皮亚细胞定位结果显示,Os ARFL5基因编码的蛋白定位在细胞核。RT-PCR结果显示,OsARFL5在水稻不同生育期的根、茎、叶、叶鞘和穗子中均有不同程度的表达。本研究初步探明了ARF基因家族新成员OsARFL5在水稻生长发育过程中的表达模式。     

ADP-核糖基化调控精子形成的研究进展

ADP-核糖基化是由ADP-核糖基转移酶((ADP-ribosyl) transferases,ARTs)催化的一种蛋白质翻译后修饰,分为聚-ADP-核糖基化和单-ADP-核糖基化,在着丝点和纺锤体组装、DNA损伤修复及精子染色质重塑等多个精子发生生物学事件中发挥重要调控作用.部分ARTs基因缺失使精子形成异常,导致精...     

梭梭ARF1基因的克隆及序列分析

二磷酸腺苷-核糖基化作用因子(ADP-ribosylation factors,ARFs)属小G蛋白超级家族中的Arf亚族,是真核细胞囊泡运输通道的关键组成成分,参与细胞运输和信号传导。本试验采用RT-PCR、RACE等方法从超旱生、耐盐植物梭梭(Haloxylon ammodendron)中扩增出ADP-ribosylation factor(ARF1)基因的cD-NA序列(命名为HaARF1),其开放阅读框为546bp,推测氨基酸序列全长为181个氨基酸残基,具有典型的小GTP结合蛋白结构域。其氨基酸序列与GenBank中已发表同源对比相似度达99%以上,表明ARF1基因在不同物种间高度保守。     

棉花ADP-ribosylation factor基因(GhARF1)的克隆与表达分析

ADP-ribosylation factor (ARF)是GTP结合蛋白,属于小G蛋白超家族中的ARF亚家族成员,在高尔基体小囊泡形成以及细胞信号传导中起重要作用。棉花纤维的发育需要有高尔基体参与,但ARF基因在棉花纤维发育中的功能尚不清楚。本文利用GHA27作探针,筛选棉花花药的cDNA文库,得到两个序列相同的阳性克隆。核苷酸序列分析表明该基因编码一个有181个氨基酸残基,分子量约20.7 kDa的蛋白,与动物、酵母及其他植物的ARF基因有很高的相似性,命名为GhARF1。采用PCR技术获得该基因序列,该基因含有5个外显子和4个内含子。进化树分析表明该基因更接近人类的classⅠ类ARF基因,在编码的氨基酸序列中具有保守的GTP结合区域,即P（GLDAAGKT）、G（NKQD）以及G’（DVGGQ）。Northern杂交结果显示GhARF1基因在棉花的纤维、花冠和根中表达量较高,特别是在纤维中的表达量最高,在茎、花蕾中也有表达,而在真叶、子叶和胚珠中的表达较微弱。Southern杂交分析表明,ARF基因在二倍体草棉和四倍体陆地棉基因组中均以多拷贝存在。     

甘蓝型油菜ADP-核糖基化因子基因全长cDNA克隆及表达分析

 【目的】克隆甘蓝型油菜（Brassica napus L.）矮化突变体“NDF-1”和野生型近等基因系亲本“3529”中ADP-核糖基化因子（ADP-ribosylation factor,ARF）基因全长cDNA,分析矮化突变体中该基因在不同组织中的表达水平,探讨矮化突变体中该基因在甘蓝型油菜茎杆发育过程中的作用。【方法】采用SSH（suppression subtractive hybridization）、RACE（rapid-amplification of cDNA ends）和RT-PCR技术,克隆甘蓝型油菜矮化突变体“NDF-1”和野生型“3529”中的ARF基因的全长cDNA序列。分别采集甘蓝型油菜野生型和矮化突变型苗期子叶、薹期根、茎尖和真叶,采用相对定量PCR方法检测矮化突变体中该基因的表达。【结果】获得了甘蓝型油菜矮化突变体“NDF-1”和野生型“3529”的ARF基因的全长cDNA,分别命名为BnARF和BnARF-h。序列分析表明：这两个基因长度分别为837和802 bp,都含有546 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码181个氨基酸,与其它植物、动物和酵母的ARF基因有很高的相似性。BnARF基因在野生型和矮化突变体的根、子叶、茎尖和真叶中均有表达,其中在子叶中表达量最高,真叶中次之,根和茎尖中的表达量最少。同时BnARF在矮化突变体的根、子叶和茎尖中的表达量都显著低于野生型,但在真叶中表达量相近。【结论】克隆了甘蓝型油菜矮化突变体“NDF-1”和野生型“3529”中ADP-核糖基化因子基因的全长cDNA,这两个ARF基因的序列上有两处碱基存在差异,其中一处是错义突变,推测这一突变可能与植株矮化有关。而BnARF基因在野生型和矮化突变体的根、子叶和茎尖的表达存在显著性差异,可能参与了甘蓝型油菜的矮秆发育过程。     

小麦ADP-核糖基化因子克隆及序列分析

二磷酸腺苷-核糖基化作用因子(ADP-ribosylation factors,ARFs)是真核细胞囊泡运输通道的关键组成成分,参与细胞运输和信号传导。根据GenBank中已知ARF基因序列设计引物,对小麦及其二倍体供体种基因组DNA进行PCR扩增、克隆、测序。结果表明:从小麦中克隆的ARF基因属于ARF1基因;与其他物种的ARF基因对比发现,该基因的内含子存在特殊的剪切方式。氨基酸序列分析表明,小麦的ARF同其他物种一样,具有保守的GTP结合区域。     

参薯ADP-ribosylation factor（ARF）基因的生物信息学分析

【目的】对参薯等11种植物的ARF基因进行生物信息学分析,为深入研究植物ARF基因的结构与功能分析奠定基础。【方法】对参薯ARF同源序列进行克隆和序列测定,利用生物信息学相关软件对参薯等11种植物的ARF的核苷酸序列、氨基酸序列、组成成分、疏水性/亲水性、蛋白质二级和三级结构、信号肽、跨膜结构、导肽进行分析。【结果】参薯ARF基因同源片段大小为1200bp。系统进化分析结果表明,参薯等11种植物的ARF氨基酸序列可分为Ⅰ和Ⅱ两大类,细分A、B、C、D、E5个亚族,其中参薯ARF1和蒺藜苜蓿组成一个亚族,参薯ARF2和风信子组成一个亚族。参薯ARF的氨基酸序列中存在GTP/Mg2＋结合位点和G2、G3保守区域,具有两个相同的效应结构域Switch1和Switch2。参薯ARF蛋白结构以无规则卷曲为主,三级空间结构不稳定。ARF蛋白为疏水性、脂溶性蛋白,无信号肽,存在明显跨膜结构域;ARF导肽无明确定位,预测等级为3级。【结论】参薯ARF蛋白结构的特殊性为其执行物质转运和参与信号转导功能奠定基础。     

小麦ArfGAP基因的克隆、半定量RT-PCR分析及原核表达

为明确小麦ArfGAP基因在非生物胁迫中所行使的功能,采用电子克隆技术分离普通小麦ArfGAP基因后对其在不同非生物胁迫下的表达特性进行了分析,并在大肠杆菌中表达了该基因。结果表明,从扬麦18号中克隆得到的TaArfGAP基因ORF全长为2 121bp。生物信息学分析表明,TaArfGAP蛋白氨基端方向存在一个典型的ArfGAP蛋白结构域,在亲缘关系上与山羊草、乌拉尔图小麦和短柄草较近,而与甘蓝等作物关系较远。半定量RT-PCR分析表明,TaArfGAP基因在干旱、PEG和NaCl胁迫下显著上调表达,但在高温条件下则显著下调表达。SDS-PAGE检测结果表明,IPTG终浓度为0.8~1.0mmol·L-1、诱导温度为24℃及诱导时间为10h时,在分子量大小为81kD左右可以得到较大的可溶性表达蛋白量,且与预期结果一致,说明TaArfGAP基因在原核表达体系中成功表达。     

松墨天牛ADP核糖基化因子1基因的序列及表达特性分析

为了探讨Ras基因超家族中ADP核糖基化因子1基因(ARF1)在昆虫生长发育进程中以及在温度胁迫下的表达特性,以松墨天牛为研究对象,从已构建的cDNA文库中筛选到松墨天牛ARF1基因,命名为MaARF1(Gen Bank:KY368168),对其进行序列分析以及不同虫态和不同温度胁迫下的表达特性分析。结果显示,MaARF1基因编码区序列长为549 bp,编码182个氨基酸。预测蛋白质二级结构主要由α螺旋与β片层组成,其次是无规则卷曲和β转角。通过DNAMAN软件比对发现,MaARF1与赤拟谷盗ARF1蛋白氨基酸序列完全一致,二者同源性为100%,且存在1个十四酰基化位点(G~2)和5个保守域(G_1 box—G_5 box)。通过RT-qPCR分析表明,MaARF1的表达量与松墨天牛的完全变态发育相关,各虫态不间断表达,幼虫期在2龄幼虫(L2)、5龄幼虫(L5)中表达量较高,蛹化期间(L5—P0)表达量表现为上升趋势,并在第2天蛹(P2)中达到最大值,羽化期间(P10—A0)表达量表现为下降趋势;MaARF1在不同温度胁迫下均有表达,低温与高温都会导致表达量下调,温度越高或越低,表达量下调越显著。因此,MaARF1可能主要影响松墨天牛蛹化和羽化这2个变态发育关键点,从而影响整个变态发育历程,同时其也可能参与了松墨天牛体内依赖温度的Ca~(2+)信号途径。