玫瑰微球菌海藻糖合成相关酶基因的克隆和序列分析

从玫瑰微球菌QS412中克隆出海藻糖生成相关酶――麦芽寡糖基海藻糖基水解酶的基因treZ ,测定了其核苷酸序列并进行了表达。treZ 编码的蛋白质有624个氨基酸、分子质量为68 kD. 它们与已报道的其他微生物的海藻糖生成相关酶的基因进行同源性比较，treZ 的同源性分别为33.0%(耐放射异常球菌)；10.1%(硫矿硫化叶菌KM1)；51.9%(节杆菌Q36)；52.8%(根瘤菌M11)；48.5% (短杆菌)。经过氨基酸序列比较分析还发现，所有的海藻糖生成相关酶都含有糖苷酶家族13个中几个高度保守的α-淀粉酶催化活性区，推测这些海藻糖生成相关酶都可能有着共同的进化来源。     

微泡菌ALW1几丁质酶Chi18A的克隆及信息学分析

以微泡菌(Microbulbifer sp.)ALW1的基因组为模板,利用几丁质酶基因的特异性引物进行PCR扩增,然后将产物插入到pMD18-T载体后进行DNA序列测定,并对目的基因编码的蛋白质序列进行信息学分析。结果显示,克隆的目的基因大小为1644 bp,预测编码含有547个氨基酸残基的蛋白质。该蛋白质序列与其他菌株来源的几丁质酶序列具有70%左右的相似性,表明预测目的基因编码几丁质酶。该蛋白质具有2个几丁质结合结构域和1个GH18家族酶的催化结构域,属于糖苷水解酶(glycoside hydrolase,GH)家族18,命名为几丁质酶Chi18A。模拟的三维结构显示,Chi18A含有(βα)_8桶状结构。     

绿僵菌NTL基因上游调控序列的克隆及分析

实验室已经克隆了金龟子绿僵菌中性海藻糖酶基因（NTL）的编码序列（GenBank登录号：AY557612）,为了解该基因的上游调控信息,采用Panhandle Polymerase Chain Reaction Amplification方法获得了长为982bp的中性海藻糖酶基因上游序列.序列分析表明,该序列含有5个CAAT启动子元件和一个压力反应元件（CCCCT）.经PCR和Southern杂交验证表明,利用panhandle PCR法成功地获得了金龟子绿僵菌CQMa102中性海藻糖酶基因上游序列,并且该基因在金龟子绿僵菌基因组中以单拷贝形式存在.     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因的分离

以黑曲霉基因组DNA、mRNA为模板,利用种属相似性设计了一对引物,采用PCR与RT-PCR技术得到β-葡萄糖苷酶基因的DNA和cDNA全序列.测序表明:克隆得到的DNA序列全长2 924 bp,cDNA序列全长2 583 bp,编码860个氨基酸.编码序列推导的蛋白质序列相似性分析显示:完整蛋白质序列同源性高达97%～99%.该研究为β-葡萄糖苷酶基因的遗传转化及应用 奠定了基础.     

齿毛菌漆酶的基因克隆、异源表达及脱色研究

通过简并PCR、TAIL-PCR、Site Finding PCR等方法从实验室前期筛选得到的一株齿毛菌中获得漆酶Lac基因(包括启动子)序列,将其c DNA转入Pichia pastoris X33中表达,以ABTS(2,2-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid))为底物测定温度和p H对酶活及其稳定性的影响,并探究重组漆酶的脱色效果.结果表明,Lac DNA长3 129 bp,含有10个内含子,编码的Lac蛋白共有542个氨基酸,与已知漆酶氨基酸序列的相似性最高为60%,在5’端950 bp序列内发现多个可能的启动子元件;成功分泌表达重组漆酶r Lac,在含1 mmol·L-1铜离子的YP培养基中28℃发酵15 d达到酶活最高峰2.89 U·m L-1;酶学性质研究发现,r Lac的最适作用温度和p H值分别为55℃和3.0,且在p H 4~10及20~40℃有较好的稳定性;r Lac对靛类、偶氮类、三苯甲烷类等多种染料都有脱色效果.     

褐飞虱可溶性海藻糖酶的分子特性及dsRNA抑制表达分析

为探究不同昆虫可溶性海藻糖酶的潜在功能,在获得褐飞虱2个可溶性海藻糖酶NlTRE1-1和NlTRE1-2的cDNA全长序列的基础上,采用生物信息学相关软件分析其序列特征以及二级、三级结构等分子特性及生理功能,同时构建不同昆虫海藻糖酶的系统进化树,进一步采用RNAi技术分析单个海藻糖酶基因抑制效果.结果显示,褐飞虱可溶性海藻糖酶NlTRE1-1和NlTRE1-2蛋白相似性高,其蛋白质二级和三级结构均类似,二级结构中含有相似比例的α螺旋、β-折叠和无规卷曲;系统进化树分析表明褐飞虱海藻糖酶与大豆蚜、豌豆蚜和灰飞虱等昆虫的TRE1具有较近的亲缘关系;且两个褐飞虱特异性TRE1-1和TRE1-2的dsRNA注射后48h,本基因的表达极显著下降.研究结果为以抑制海藻糖酶基因表达来进行的害虫防治技术奠定基础.     

草酸青霉外切葡聚糖酶CBHⅠ基因的克隆

以草酸青霉SJ1菌株的基因组DNA和总RNA,利用PCR和RT-PCR技术进行扩增得到外切葡聚糖酶CBHⅠ(ExocellobiohydrolaseⅠ)基因的序列.CBHⅠ基因DNA序列全长1 638 bp,无内含子,编码545个氨基酸的多肽,推测其蛋白分子大小约为57 ku,蛋白的p I值为4.90.预测结果表明,CBHⅠ是一种很强疏水性的蛋白,具有43个磷酸化修饰位点,蛋白质三级结构以β-折叠为主,根据蛋白质序列比对分析,推测E236、D238和E241这3个氨基酸为酶的活性位点,为后续利用分子改造方法提高青霉产纤维素酶的能力提供理论依据.     

水稻OsWHY1基因克隆及过表达与RNAi载体构建

Whirly蛋白是一种单链DNA结合蛋白,是植物特有的存在于细胞核与叶绿体中的双定位蛋白.本研究以水稻品系金23B为材料,从cDNA中克隆得到水稻whirly蛋白基因(OsWHY1).该基因的c DNA全长为1 250 bp,开放阅读框大小为825 bp,编码274个氨基酸.结构域分析结果表明OsWHY1蛋白序列具有whirly蛋白家族共有的whirly结构域.蛋白质序列比对分析表明,OsWHY1蛋白序列与玉米(Zea mays),小米(Setaria italica),黍(Panicum miliaceum),高粱(Sorghum bicolor),大麦(Hordeum vulgare)的蛋白序列相似性分别为79. 8%、83. 1%、82. 7%、78. 7%和75. 3%.此外,本研究通过酶切酶连的方法成功构建了pU1300-OsWHY1过表达载体和PTCK303-OsWHY1 RNA干扰载体,为进一步研究OsWHY1基因在水稻持绿性中的功能打下基础.     

不动杆菌JH250-8邻苯二酚双加氧酶基因的克隆及分析

目的研究不动杆菌JH250-8的石油降解机制,克隆并分析其邻苯二酚双加氧酶基因.方法应用数据库的同源序列设计引物,对不动杆菌JH250-8邻苯二酚1,2-双加氧酶(C12O)和邻苯二酚2,3-双加氧酶(C23O)基因进行扩增,并用生物信息学软件及在线生物分析工具等分析编码蛋白质.结果不动杆菌JH250-8中同时含有C12O和C23O两种邻苯二酚双加氧酶;扩增的DNA序列长度分别为1 299和1 118 bp,蛋白质编码区长度为1047和930 bp,分别编码358和309个氨基酸;两个邻苯二酚双加氧酶等电点(p I)分别为5.03和4.79,均为酸性蛋白质;酶分子中都含有较多极性和可电离氨基酸,在水中有较好的溶解性,但由于N端都有一段疏水性肽段,可能会影响其水溶液的稳定性;在蛋白质二级结构上,两个酶分子中都有较丰富的二级结构单元,既有较好的稳定性,又有较好的底物适应性.C12O的三级结构由同型二聚体构成,每个亚基上都结合有Fe3+;C23O三级结构的核心由两组β-折叠构成,另有4个α-螺旋结构分布于外侧.结论不动杆菌JH250-8有两种邻苯二酚双加氧酶,两种酶均为酸性蛋白质,有较好的水溶性及结构稳定性.分析结果对邻苯二酚双加氧酶的后续研究有重要的参考价值及指导意义.     

梅花鹿过氧化氢酶基因的克隆与表达

克隆得到梅花鹿过氧化氢酶基因序列,已提交Genbank登录(HQ877674).基因编码区全长1 584 bp,编码527个氨基酸,理论计算分子量为60 027.4 Da,理论计算等电点为6.67,预测蛋白质结构中不含有二硫键,在蛋白质序列中,具有过氧化氢酶家族活性中心保守序列和过氧化氢酶家族亚铁血红素保守序列,其DNA序列和蛋白质序列均与Bos taurus来源过氧化氢酶的同源关系最为接近.使用pPICZαC质粒和毕赤酵母GS115菌株,成功异源表达该基因,对诱导表达的发酵上清液进行活性测定,酶活为463 U·mL-1.     

鹅细小病毒CHv强毒株VP3基因克隆及遗传进化

根据Genbank中的鹅细小病毒(GPV)B株全基因序列,设计合成一对引物,应用PCR技术扩增了GPV强毒株CHv的VP3基因片段,将扩增后的VP3基因重组到pMD18-T质粒载体上,并对插入片段进行序列测定,将测序结果及由该结果推导的氨基酸序列与国内外分离的GPV、MDPV、PPV和CPV等不同宿主的细小病毒的VP3进行比对分析。结果表明:中国四川分离的GPV CHv株VP3基因长1 605 bp,编码534个氨基酸,与国内外10株GPV的VP3基因进行比较,核苷酸同源性为93.4%~99.8%,氨基酸同源性为96.5%~99.3%,其变异较小,是GPV保持一个血清型的分子基础。与番鸭细小病毒的核苷酸和氨基酸同源性分别为79.6%和89.9%,而与其他种属的细小病毒同源性均在30%以下,表明它们与GPV CHv株亲缘关系较远。     

中蜂囊状幼虫病病毒部分结构蛋白基因的克隆及序列分析

根据小ＲＮＡ 病毒科（ Ｐｉｃｏｒｎａｖｉｒｉｄａｅ） 中病毒ＲＮＡ 所具有的结构特征, 采用ｍＲＮＡｃａｐｔｕｒｅ ｋｉｔ 提取纯化中蜂囊状幼虫病病毒（Ｃｈｉｎｅｓｅｓｃａｂｒｏｏｄ ｖｉｒｕｓ ＣＳＢＶ） 的ＲＮＡ, 并以之为ｃＤＮＡ合成的模板． 依据小ＲＮＡ病毒科中的脊髓灰质炎病毒结构蛋白基因序列设计了一对引物ＶＰ５和ＶＰ３ , 通过ＰＣＲ 扩增获得预期大小约为１ １００ ｂｐ的ＤＮＡ 片段, 将此片段克隆到ｐＧＥＭＴｅａｓｙ载体上并直接测序． 序列分析表明, 该片段为中蜂囊状幼虫病病毒部分结构蛋白基因, 与意蜂幼虫囊状病病毒结构蛋白基因序列的同源性为８６－８ ％ , 与之对应氨基酸序列的同源性高达９３－４ ％ ． 该病毒株为一种新型的蜜蜂囊状幼虫病病毒株     

马铃薯天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因克隆和结构分析

以马铃薯基因组ＤＮＡ为模板并基于天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因的ｃＤＮＡ序列所设计的两个引物，通过ＰＣＲ扩增得到６６６ｂｐ的天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因编码区，并将此片段克隆到ｐＵＣ１８的ＳｍａＩ位点．序列分析结果表明该基因除去末端一终止密码子外其可译框架编码２２１个氨基酸残基，前导肽包括３２个氨基酸残基，故该抑制剂的成熟蛋白由１８９个氨基酸组成，第６７位的精氨酸为抑制胰蛋白酶的活性中心．与ｃＤＮＡ相比核苷酸的同源性为９４．３％，氨基酸的同源性为９０％．基因ＤＮＡ无内含子．     

海甘蓝硫甙合成关键酶S-GT基因克隆及种子特异性hpRNAi载体构建

根据甘蓝型油菜S-GT(thiohydroximate S-glucosyltransferase)基因cDNA序列设计引物,以海甘蓝总DNA为模板进行PCR扩增.获得S-GT基因全长.克隆的海甘蓝S-GT序列与甘蓝型油菜序列相比,除74 bp的内含子部分外有92个碱基的差别,相似性高达93.4%.分析显示该序列均有完整的开放阅读框,并表明所克隆的海甘蓝S-GT序列编码465个氨基酸,在第10个位点上比甘蓝型油菜序列少一个丙氨酸(A),总共有23个氨基酸不同,相似性为95.06%.根据获得的基因序列设计引物扩增出同一基因序列相同但是带有不同酶切位点的两个片段,将两个片段反向插入到已构建的带有种子特异表达载体内含子的两端,成功构建了海甘蓝S-GT基因的种子特异性hpRNAi载体,为特异性降低海甘蓝的种子硫甙奠定了基础.     

牦牛INHBA基因的克隆及序列分析

根据GenBank检索到的普通牛的INHBA基因序列设计一对特异性引物,以牦牛卵巢组织总RNA为模板,通过RT-PCR技术对牦牛INHBA cDNA进行克隆测序和序列分析.结果表明:扩增片段1360bp,包含1277bp的编码区,编码426个氨基酸.与普通牛相比,牦牛INHBA基因编码区存在2处碱基转化.牦牛与普通牛、绵羊、人、鼠和猪的核苷酸序列同源性分别为99.84%、97.97%、91.41%、87.79%、91.94%,氨基酸序列同源性分别为99.53%、98.82%、95.77%、93.88%、93.88%.蛋白质结构分析显示,INHBA蛋白不易形成α螺旋和跨膜结构,是相对保守的疏水性蛋白.     

人转铁蛋白基因的克隆及序列分析

目的:克隆人转铁蛋白基因并对其编码序列进行分析.方法:以人胎肝cDNA为模板,利用PCR方法克隆人转铁蛋白基因;通过与基因组序列对比分析基因组结构;通过TargetP 1.1和SignalP 3.0预测信号肽;通过Clustal X(1.81)进行蛋白序列联配.结果:PCR扩增了一个长2 160 bp的基因片断,序列分析表明其覆盖了完整编码框,编码由698个氨基酸组成的人转铁蛋白.进一步分析发现人转铁蛋白基因有19个外显子和18个内含子,编码人转铁蛋白N端具有19个氨基酸组成的信号肽序列.人转铁蛋白与猩猩、猴子、兔子和老鼠的转铁蛋白氨基酸相似率分别为94%、91%、78%、73%.生物信息分析表明,人转铁蛋白含有高度保守的参与蛋白二硫键形成的半胱氨酸以及铁离子结合位点,有两个序列较同源的结构域.结论:成功克隆人转铁蛋白基因,人转铁蛋白与其它物种转铁蛋白同源.     

Isolation and ectopic expression of a bamboo MADS-box gene

A cDNA named DIMADS18 was isolated from the young spikelets of the sweet bamboo, Dendrocalamus latiflorus by RACE. DNA sequence analysis showed that DIMADS18 was composed of full ORF and 3UTR, but without 5UTR. The cDNA contained 1039 nucleotides and encoded a putative protein of 249 amino acid residues. The gene displayed the structure of a typical plant MADS box gene, which consisted of an MADS domain, K domain, a short I region, and the C-terminal region. Phylogenetic analysis of plant MADS box genes based on amino acid sequences revealed that DlMADS18 was grouped into the AGAMOUS-LIKE 6 (AGL6)-like subfamily. It was most likely homologous to the OsMADS6 of rice (Oryza sativa), with 88% sequence identity for the entire amino acid sequences. The DlMADS18 also showed relatively high amino acid sequence identity (59%) to AGL6 ofArabidopsis thaliana. To study the functions of DlMADS18, DlMADS18 cDNA clone driven by the CaMV 35S promoter was transformed into Arabidopsis plants. Transgenic plants of DlMADS18 exhibited the phenotypes of curled leaves, dwarfism, and early flowering with clustered terminal flowers. These results indicated that DlMADS18 may probably be involved in controlling the flowering time of D.latiflorus.     

ATM phosphorylates p95/nbs1 in an S-phase checkpoint pathway

The rare diseases ataxia-telangiectasia (AT), caused by mutations in the ATM gene, and Nijmegen breakage syndrome (NBS), with mutations in the p95/nbs1 gene, share a variety of phenotypic abnormalities such as chromosomal instability, radiation sensitivity and defects in cell-cycle checkpoints in response to ionizing radiation. The ATM gene encodes a protein kinase that is activated by ionizing radiation or radiomimetic drugs, whereas p95/nbs1 is part of a protein complex that is involved in responses to DNA double-strand breaks. Here, because of the similarities between AT and NBS, we evaluated the functional interactions between ATM and p95/nbs1. Activation of the ATM kinase by ionizing radiation and induction of ATM-dependent responses in NBS cells indicated that p95/nbs1 may not be required for signalling to ATM after ionizing radiation. However, p95/nbs1 was phosphorylated on serine 343 in an ATM-dependent manner in vitro and in vivo after ionizing radiation. A p95/nbs1 construct mutated at the ATM phosphorylation site abrogated an S-phase checkpoint induced by ionizing radiation in normal cells and failed to compensate for this functional deficiency in NBS cells. These observations link ATM and p95/nbs1 in a common signalling pathway and provide an explanation for phenotypic similarities in these two diseases.     

水稻半胱氨酸蛋白酶抑制剂cDNA的克隆和序列分析比较

应用PCR技术,首次从我国水稻品种中作8604的未成熟种子中,特异地扩增并克隆测序了半胱氨酸蛋白酶抑制剂的cDNA。它共有430个核苷酸,编码102个氨基酸,序列分析表明,本文克隆的水稻半胱氨酸蛋白酶抑制剂的cDNA与水稻其他品种的同类基因的同源率均为100％;与水稻不同类型的半胱氨酸蛋白酶抑制剂的同源率为61.8％;与玉米、大豆、马铃薯和紫藤同类基因的氨基酸同源率分别为66.0％、51.1％、45.9％和46.9％;与动物的同类基因相比,也有较高的同源性。