胡萝卜LEA基因家族新成员DcLEA1的克隆及其结构与表达特性分析

利用改进的cDNA代表性差示分析(RDA)技术,从调控状态的胡萝卜体细胞胚中分离到LEA基因片段,以该片段为探针筛选调控状态的胡萝卜体细胞胚的cDNA文库及用控渗法构建的基因组文库,获得了胡萝卜LEA基因家族的一个新成员DcLEA1(GenBank注册号:AF308739).该基因转录区由5′UTR区、两个外显子、一个内含子及3′UTR构成,启动区长1.2kb;开放阅读框为480 bp,编码159个氨基酸和一个终止密码子.Northern杂交分析表明,DcLEA1基因在胡萝卜成体中无表达活性;在调控状态的胡萝卜体细胞胚中具有高表达活性;在解调控12 h的胡萝卜体细胞胚中,转录本含量急剧下降;随着解调控时间的延长,胡萝卜体细胞胚根开始延伸,DcLEA1基因的表达活性又有所增加.这一现象与LEA基因在种子休眠和萌发过程中表达活性的变化规律相似.由此推测,可以利用胡萝卜体细胞胚蔗糖调控-解调控体系,来模拟种子休眠与萌发的过程,研究植物胚根发育相关基因表达调控的分子机理.     

cDNA文库的差异筛选与抑制性减数杂交相结合分离胡萝卜体细胞胚根发育相关基因

应用cDNA文库差异筛选与抑制性减数杂交相结合的技术程序,并通过反向Northern分析进一步验证,成功地从解调控12h的胡萝卜体细胞胚的cDNA文库中,分离到7个在解调控12h特异表达的基因.其中4个含有完整的编码框,分别编码木质葡聚糖内转糖基化酶、脂肪酸去饱和酶、一种poly(A)结合蛋白和一种酰基转移酶.另外3个是5′端部分缺失的cDNA基因片段,分别编码三磷酸甘油醛脱氢酶、一种糖蛋白和一种与单链RNA/DNA结合的蛋白.对其中部分基因的Northern分析结果显示,它们的表达量在蔗糖调控下的胡萝卜体细胞胚根发育的不同时期均有显著变化,说明它们都是与胚根发育相关的基因.     

Cloning and expression of DnaJ homolog in carrot somatic embryo

As the co-chaperone of DnaK/Hsp70 protein, DnaJ/Hsp40 protein influences the synthesis and assembly of the protein complex by regulating ATPase activity of DnaK/Hsp70 protein. By employing the modified method of cDNA representational difference analysis, a homologous fragment of DnaJ was isolated from the deregulated carrot somatic embryos, and it was further used as the probe to screen the cDNA library of carrot somatic embryo deregulated for 12 h. As the result, DcJ1 gene, the homologous gene of DnaJ, was isolated from carrot. Sequence analysis showed that its coding region is 1257 bp, which codes 418 amino acids and comprises 3 highly-conserved characteristic domains. Southern blot analysis suggested that the DcJ1 gene seems to be a single copy in the genome, while Northern blot result indicated that DcJ1 expresses only in roots and its degree of expression changes obviously with the regulation-deregulation process. These results suggest that DcJ1 is correlated with the early development of carrot somatic embryo radicle.     

拟南芥DnaJ蛋白的过量表达对细菌耐盐性的影响

热激蛋白是植物在各种环境胁迫下产生的一种蛋白,其表达与多种胁迫的抗性有一定关系。从野生型拟南芥cDNA中克隆获得了编码442个氨基酸序列的DnaJ基因,其与大肠杆菌DnaJ基因含有相同的J区和半胱氨酸富集区。将DnaJ基因构建到pET32a的原核表达载体,过量表达DnaJ基因的细菌在含有0.5 mol/LNaCl的培养基中仍然可以生长,初步推断DnaJ的表达与耐盐性有关。     

硬叶兜兰花芽SSH文库的构建

以硬叶兜兰花芽cDNA为Tester,营养芽cDNA为Driver,利用SMART策略构建了硬叶兜兰花芽的抑制性消减杂交(SSH)文库.通过PCR对文库中插入的片段进行检测后,筛选了288个插入片段为500bp以上的克隆进行测序.测序结果去除载体序列后聚类得到18条差异表达片段,用BLAST进行比对分析表明,这些差异表达基因所编码的蛋白与光合作用、合成代谢、基因调控等功能有关,其中包括多个转座子和反转录转座子的同源基因.     

棉花GhRGPL2基因分离鉴定及其在组织发育和逆境胁迫中的表达调节

在棉花cDNA文库中分离了1个RGP蛋白基因同源序列,命名为GhRGPL2,编码含有359个氨基酸的RGP蛋白.随后,分离获得GhRGPL2基因全序列,基因结构分析表明:它含有3个内含子,分别位于第106和107密码子之间,第190个密码子内部,第246和247密码子之间.Northern杂交分析表明.GhRGPL2在幼根和胚珠中表达量较高.而且,该基因的表达受胚珠发育调节.GhRGPL2基因在胚珠发育早期开始表达,在开花后10 d达到表达峰值,随后基因表达活性逐渐下降.在高盐和干旱胁迫下,GhRGPL2在棉花幼根中的表达量升高.     

人SVOP基因的cDNA克隆及表达

SV2和SVOP都是大鼠中包含有12个跨膜结构域的突触小泡蛋白.笔者从人类大脑的cDNA文库中分离得到了一个类似于大鼠突触小泡蛋白SV2和SVOP的人类新基因的全长cDNA序列,它包含一个含有1 646个核苷酸的开放阅读框,编码一个含548个氨基酸的蛋白质.生物信息学分析表明:该基因定位在第12号染色体的12q24.12区域.Northern杂交结果表明:该基因只在人类大脑组织中表达,且与无脊椎动物线虫、疟蚊和果蝇的同源基因有50%的氨基酸同源性,与脊椎动物大鼠和小鼠的同源基因有90%以上的氨基酸同源性.     

Rab结合蛋白RanBP1的同源基因M3的克隆与功能分析

以Ran结合蛋白RanBP1的保守区域作为探针,低严谨条件下杂交筛选人视网膜cDNA文库,得到阳性克隆M3,它与鼠zhx-1基因高度同源.RH作图将其定位于8q24.11～q24.3.拼接EST序列并填补缺口,得到M3 cDNA全长4 934 bp,与Northern blot得到的主要转录本长度一致.此cDNA全序列包括2 622 bp开放阅读框,编码873氨基酸,含有2种翻译调控元件uUAG和TTATTTAT.该基因预测蛋白含有2个锌指结构,5个同源盒保守区,1个双侧核定位序列(NLS)及35个磷酸化位点,表明它既可能作为转录调控因子,也可能受到上游因子的调控.     

食管癌表达上调基因EC45 cDNA的克隆

鉴别食管癌中差异表达的基因.利用抑制削减杂交和反式Northern高密度点杂交相结合的方法,获得一个在70%(18/26)食管癌中表达显著上调的基因,命名为EC45.通过放射杂交技术将其定位于3p12-3p11.2.通过筛选食管癌cDNA文库获得全长EC45cDNA(1987bp).EC45编码204个氨基酸,与核糖体蛋白l15的开放阅读框100%同源,但与5'非翻译区和3'非翻译区均无同源性.16种正常成人组织Northern杂交显示EC45均有表达,其转录本大小为2.0kb.以上结果提示:编码核糖体蛋白L15的EC45基因在食管癌组织中表达上调,在食管癌发生发展过程中可能发挥作用.     

一个犬凝集素基因VIP36的人类同源基因cDNA的克隆、染色体定位和表达谱分析

从人的胎脑cDNA文库中克隆到一条犬凝集素基因VIP36的人类同源基因,此cDNA序列全长2430bp,拟编码一个382个氨基酸残基的蛋白,它编码的蛋白与犬VIP36有52％的同源性,因此将其命名为人类VIP36L基因,应用辐射杂交方法,钭该基因定位在人2号染色体的分子标记D2S388和D2S113之间,采用基因芯片杂交的方法研究其表达谱情况,发现该基因在胎皮和肝癌组织中表达量较高。     

甘蓝型油菜Tic21基因克隆、表达及拷贝数鉴定

根据拟南芥Tic21基因编码区设计引物,在甘蓝型油菜中扩增并克隆到其cDNA同源基因,命名为BnTic21(GenBank登录号HQ613273),测序结果显示该基因含有5个外显子,4个内含子,cDNA编码区大小为885 bp,编码294个氨基酸,蛋白理论分子量约为31.24kD,等电点11.10.与拟南芥、豌豆等物种氨基酸序列相似性在60.40%～87.75%之间.实时定量PCR对其不同组织特异性表达分析表明:BnTic21在油菜不同部位均有表达,茎尖最高,子叶、真叶、下胚轴次之,根表达量最低.用实时定量PCR检测表明BnTic21在甘蓝型油菜基因组中约有2个拷贝.     

人spindlin 1基因全长cDNA的克隆与定位

利用分子克隆技术和生物信息学手段,克隆并命名了人spindlin 1 基因. 此基因cDNA全长4375?bp,含有236～949 bp完整开放读框,预测编码27?ku 的膜内蛋白. 新基因在核酸序列上与鼠spindlin基因有96%同源,其编码氨基酸序列与鼠spindlin蛋白98%同源. 生物信息学分析表明该基因定位于9q22.1-22.3 区域, 基因组DNA全长为52.3?kb,由5个外显子和4个内含子组成,内含子和外显子之间的剪切完全符合GT-AG法则. 利用绿色荧光蛋白与spindlin 1基因的融合蛋白表达载体转染COS-7细胞表明spindlin 1表达的蛋白定位于胞核,且转染后的细胞中较多见胞核形态的改变,例如出现双核或巨型核.     

花椰菜(Brassica oleracea var.botrytis)抗黑腐病差异表达cDNA片段的克隆及功能的初步研究

采用花椰菜抗黑腐病近等基因系C731(感病系)和C712(抗病系)作为材料,利用cDNA-AFLP技术,研究了花椰菜黑腐病抗性在黑腐病菌侵染和非侵染条件下基因表达的情况.获得了两个阳性克隆M2和M6.Nprthern杂交和点杂交进一步证明M2是组成型表达的cDNA片段,只是在病菌侵染与非侵染条件下表达丰度不同.而M6是差异表达的cDNA片段.Southern杂交表明M6 cDNA片段在花椰菜基因组中是单拷贝序列.随后的序列分析发现M6 cDNA片段与拟南芥1号染色体的BAC F19P19中66 665～66 813 bp有84%同源性,该片段编码拟南芥的2A6蛋白的部分序列.推测的氨基酸序列与拟南芥的2A6蛋白部分序列有91%同源性.用H2O2作为外源分子胁迫处理的初步功能分析发现:M6 cDNA片段受H2O2诱导,在诱导早期16～24 h高度表达,其在叶片中的积累呈逐渐上升趋势.根据序列分析和初步的功能分析的结果推测:M6 cDNA片段可能就是编码花椰菜中类2A6蛋白的部分基因片段.是参与花椰菜抗病反应信号途径的相关调控基因片段.     

一条新的人类组织氨酰tRNA合成酶类似物全长cDNA的克隆及表达谱分析

从人胎脑文库中克隆到一条长为1219bp的cDNA，它编码23．4ku的肽链，该肽链与葡萄球菌组氨酰tRNA合成酶N端同源58％，利用human genomic blast可将其定位于20p11.Northern杂交显示胎脑中有一约1．5kb的单一条带，基因芯片杂交分析表明，其在肺癌和前列腺癌组织中表达较高，绿荧光蛋白亚细胞定位技术显示该蛋白存在于COS7细胞的细胞质中。     

一条新的人类组氨酰tRNA合成酶类似物全长cDNA的克隆及表达谱分析

从人胎脑文库中克隆到一条长为 12 19bp的cDNA ,它编码 2 3.4ku的肽链 .该肽链与葡萄球菌组氨酰tRNA合成酶N端同源 5 8% .利用humangenomicblast可将其定位于 2 0p11.Northern杂交显示胎脑中有一约1.5kb的单一条带 .基因芯片杂交分析表明 ,其在肺癌和前列腺癌组织中表达较高 .绿荧光蛋白亚细胞定位技术显示该蛋白存在于COS7细胞的细胞质中     

新基因NtTKR及其同源物LeTKR的生物信息学分析

驱动蛋白是一类与微管结合的ATPase,在细胞内执行着多种功能.序列对比分析表明,烟草不同发育时期胚cDNA文库的差异筛选分离到的在叶和发育各时期胚中优势表达的驱动蛋白家族新成员NtTKR与番茄驱动蛋白LeTKR(AF242356.1)高度同源.运用生物信息学方法对二者编码产物的同源性、功能结构域特点和可能的翻译后修饰等进行了比较分析,结合目前已知的实验结果预测了该基因可能参与的生物学过程.这些分析和预测将对进一步实验证实NtTKR在烟草的形态发生及胚胎发生中的提供有益的指导.     

拟南芥Hsp40蛋白AtDjA5在大肠杆菌中的功能分析

通过分析大肠杆菌dnaJ缺失菌株在43℃下的生长表型, 发现AtDjA5及其J Domain能够功能性地替换DnaJ及其J Domain. 免疫共沉淀实验结果表明AtDjA5与DnaK存在相互作用. 由Western blot检测推测AtDjA5能够稳定大肠杆菌热激转录因子σ32并下调热激蛋白DnaK表达量. 这些发现说明AtDjA5在大肠杆菌中具有与DnaJ相似的功能.     

菜豆DnaJ-like基因组DNA片段的克隆及其表达分析

以PvSR6 cDNA编码一种菜豆DnaJ-like蛋白，并利用PCR的方法克隆出基因组部分序列。核苷酸列分析表明PvSR6基因在这段编码区无内含子；Southern blot分析表明菜豆基因组中存在多个PvSR6基因拷贝；Northern blot分析结果表明PvSR6是组成型表达蛋白，重金属Hg,Cd,和As，过量的Cu和Zn及受伤，高温，病毒侵袭和水杨酸等均能强烈地诱导其基因在叶片中的表达，表明DnaJ-like蛋白与植物的抗逆性有关。     

人新的PLP基因全长cDNA的克隆与分析

在批量分离与脑发育相关的基因克隆时,从人3个月胎脑cDNA文库中得到一全长2261bp的cDNA克隆.其开放性阅读框架编码一个含有551个氨基酸残基的蛋白质,此蛋白与一种推测的细胞结构调节蛋白parelemmin同源,故命名为PLP(paralemmin-like protein).GenBank接受号为AF132731.Northern杂交显示该基因只有一个转录本,大小与获得的该克隆吻合.组织表达谱分析发现该基因在成人心脏、骨骼肌中的表达量高于其他组织.     

花椰菜（Brassica oleracea vat．botrytis）抗黑腐病差异表达cDNA片段的克隆及功能的初步研究

采用花椰菜抗黑腐病近等基因系C731（感病系）和C712（抗病系）作为材料,利用cDNA—AFLP技术,研究了花椰菜黑腐病抗性在黑腐病菌侵染和非侵染条件下基因表达的情况．获得了两个阳性克隆M2和M6．Northern杂交和点杂交进一步证明M2是组成型表达的cDNA片段,只是在病菌侵染与非侵染条件下表达丰度不同．而M6是差异表达的cDNA片段．Southern杂交表明M6 cDNA片段在花椰菜基因组中是单拷贝序列．随后的序列分析发现M6cDNA片段与拟南芥1号染色体的BACF19P19中66665～66813bp有84％同源性,该片段编码拟南芥的2A6蛋白的部分序列．推测的氨基酸序列与拟南芥的2A6蛋白部分序列有91％同源性．用H2O2作为外源分子胁迫处理的初步功能分析发现：M6cDNA片段受H2O2诱导,在诱导早期16～24h高度表达,其在叶片中的积累呈逐渐上升趋势．根据序列分析和初步的功能分析的结果推测：M6cDNA片段可能就是编码花椰菜中类2A6蛋白的部分基因片段．是参与花椰菜抗病反应信号途径的相关调控基因片段．