家蚕硒蛋白组的计算机识别

硒是一种生物必需微量元素, 主要以硒蛋白形式发挥生物学功能. 硒蛋白的生物合成取决于硒代半胱氨酸插入蛋白质的合成过程. TGA码既是终止码, 又可翻译成硒代半胱氨酸, 这使普通基因注释软件无法正确预测硒蛋白, 导致现有数据库中许多物种的硒蛋白被错误注释或丢失. 本研究基于已公布的家蚕基因组预测信息、采用PERL语言编程, 对家蚕基因组中硒蛋白进行了计算机检索与分析. 结果表明, 在家蚕数据库18510个已注释基因中, 以TGA码终止的基因有6348条, 其中含有SECIS结构的基因249条, 兼含半胱氨酸同源类似物的基因52条. 再经硒代半胱氨酸(Sec)侧翼序列比对, 最终检索到完全具备硒蛋白特点的基因5条, 其中谷胱甘肽硫转移酶(GST)是一种已知微生物硒蛋白, 而其他4种则是新硒蛋白, 分别在已有基因表中被注释为CG6024蛋白, CG5195蛋白, ATP-结合盒转运蛋白A型(ABCA)和核VCP相似蛋白. 通过对GST, ABCA和VCP主要性质的分析, 推测家蚕硒蛋白在氧化调节、硒储存运输和细胞凋亡等过程中起重要作用.     

小麦POD同工酶谱蛋白条带中硒的中子活化分析

硒是一种生命必需的微量元素。Rotruck等发现硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性组分,从而确认了GSH-Px是哺乳动物中发现的第一个硒酶。此后,对硒的代谢和功能作用,以及是否还存在其他的含硒酶或蛋白等的研究一直十分活跃。到目前为止,已经在哺乳动物和微生物中陆续发现了一系列的含硒酶,如动物体中的磷脂氢过氧物谷胱甘肽过氧化物酶（PHG-Px）、Ⅰ型碘甲状腺5′-脱碘酶等、以及微生物中的甲酸脱氢酶、甘氨酸还原酶等等。然而,对植物中的含硒蛋白或酶的研究甚少。 过氧化物酶（Peroxidase,POD）是植物体内最重要的氧化还原酶类之一。POD具有多种同工酶,对外界环境反应十分敏感。在逆境条件下,POD的活性往往增强,同工酶谱发生变     

硒蛋白对人体健康重要作用的研究进展

硒(selenium,Se)是动物和人类健康所必需的微量元素,硒的缺乏会导致多种疾病的发生.硒在体内主要以硒蛋白的形式发挥生物学作用,目前硒蛋白与人体健康关系的研究日益受到重视.迄今人类已发现25种硒蛋白,本文重点对谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)、硫氧还蛋白还原酶(thior...     

一种新的硒多肽 Ⅰ.大鼠心肌中非GSH-Px硒蛋白的研究

硒是生物机体必需的微量元素,其生物学作用历来被认为是通过谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)发挥的.随着硒生物学研究的深入,许多学者发现硒的某些生物学作用并不能用GSH-Px完满地解释,同时相继发现了20余种非GSH-Px硒蛋白.缺硒在克山病心肌损害过程中起重要作用.心肌损害过程中抗氧化体系改变的机制普遍认为是由于缺硒而导致GSH-Px活性降低的结果.~(75)Se-Na_2SeO_3整体放射自显影发现~(75)Se在心肌中有较长时     

中国黏多糖贮积症Ⅱ型家系的1467-A新突变

多糖贮积症Ⅱ型(MPSⅡ)具有高度遗传异质性. 应用PCR-DNA测序等方法对中国MPSⅡ家系的IDS基因的突变热点进行研究, 发现1467-A新突变. 该突变位于exon 9编码区内第448位的密码子, 即cDNA第1467 bp的腺嘌呤(A)后缺了1个A. 这一移码突变使得新序列在第460位提前遇上终止密码TGA, 导致氨基酸从正常的550个减至459个, 这一变异引起IDS酶蛋白一级结构和三级立体结构发生显著改变, 导致IDS酶活性严重降低. 推测此突变可能是引起本病的直接原因, 为产前基因诊断创造了必要的前提条件.     

ras-onc蛋白P21片段(56—66)抗血清与某些人癌组织的反应

c-ras癌基因及其产物蛋白P21与恶性肿瘤的发生、发展起着重要的作用。c-ras-onc的激活一般有两种机制:(1)基因中第12位或第61位密码子发生点突变,使相应的编码蛋白P21中的氨基酸发生改变;(2)P21的过量表达。C-ras-onc家族的成员均编码分子量为21,000的蛋白质(P21),它们与细胞膜结合具有GTP结合及GTP酶的活性,它们还参与正常细胞的增殖,还可能与信号传递有关。例如在Harvey鼠肉瘤病毒转化的细胞中胰岛素     

cp基因的修饰引起转基因的沉默及其介导的PVX抗性

将马铃薯X病毒(potato virus X, PVX)外壳蛋白(coat protein, CP)基因(cp)编码序列中植物偏爱密码子替换成稀有同义密码子, 并将此修饰的外壳蛋白基因(cpm)及未修饰外壳蛋白基因(cp)分别置于CaMV 35S启动子后, 构建植物表达载体, 并用农杆菌介导转化烟草.Northern杂交及Run on实验结果表明, 转cpm基因烟草比转cp基因烟草发生转录后基因沉默(PTGS)的频率明显增高(从6.25%增至35%), 并且对人工接种的PVX病毒抗性显著提高.以上结果表明, 基因中密码子的替换可以明显提高转基因植株的病毒抗性.     

应用多波长反常散射法测定耐热邻苯二酚2,3-双加氧酶的晶体结构

运用基因工程技术，将耐热邻苯二酚2，3－双加氧酶（TC23O）分子中的甲硫氨酸（Met）全部置换为甲硒氨酸（SeMet）。培养出甲硒氨酸置换的耐热邻苯二酚2，3－双加氧酶（SeMet-TC23O）的晶体，利用同步辐射光源收集了SeMet-TC23O晶体的X射线衍射数据，应用多波长反常散射方法测定了TC23O0.3mm的晶体结构。结果显示，TC23O分子为同源四聚体结构，每个单体由相对独立的N－端结构域（1－153位氨基酸残基）和C－端结构域（153－319位氨基酸残基）构成。每个结构域含有两个在此类酶中具有特征性的βαβββ结构花样，两个结构域可根据分子内非晶体学对称轴近似叠合。     

两种待定新硒矿物

两种待定新硒矿物发现于贵州504矿床中.该矿床是一个铀汞钼多金属矿床,且硒、铼、铊、镍等也具有综合利用价值.含矿层为下寒武统清虚洞组和中寒武统石冷水组白云岩.含矿层在矿床中受到强烈硅化、黄铁矿化、胶黄铁矿化、重晶石化、粘土化、方解石化、褐铁矿化等围岩蚀变.各种矿化赋存在蚀变形成的黑色硅化岩及其旁侧遭轻微蚀变的白云岩中.硒在矿床中主要以独立矿物形式产出,种类较多,但颗粒细微,研究难度较大.目前已确定的有新矿物硒锑矿(antimonselite)Sb_2Se_3(1992年4月国际新矿物及矿物命名委员会通过),有首次发现的新亚种硫硒锑矿Sb_2(Se_(2.75-2.41)S_(0.25-0.59))_3,有硒汞矿、硒铅矿、白硒铁矿.此外,尚有未确定的Ni,Fe-Ni,Fe-Hg,Cu-Hg-Sb,Cu-Sb的硒矿物.     

真细菌型的细胞分裂位点决定因子CrMinD基因在衣藻中从叶绿体到核的成功转移

MinD蛋白是一种普遍存在的ATP酶, 在真细菌、古细菌以及植物叶绿体的分裂过程中发挥着关键的作用. 在已研究过的4种绿藻(Mesostigma viride, Nephroselmis olivacea, Chlorella vulgaris, Prototheca wicker-hamii)中, MinD基因均由叶绿体基因组编码. 但在拟南芥中, MinD基因由核基因组编码, 其蛋白定位于叶绿体并参与叶绿体分裂的调控, 说明在高等陆生植物中, MinD基因已经转移到核基因组. 然而, 对于在质体进化过程中MinD基因从叶绿体转移至核的机制还不清楚. 我们从单细胞绿藻(Chlamydomonas reinhardtii, 衣藻)中鉴定了一个核编码的MinD同源物CrMinD, 其在野生型大肠杆菌(E. coli)中的过表达会抑制细胞的分裂并导致丝状细胞的形成, 表明植物MinD蛋白在进化上的保守性. CrMinD-egfp在烟草和拟南芥中的瞬时表达确认了CrMinD蛋白在调节叶绿体分裂中的作用. 在已公布的所有陆生植物质体基因组序列中, 没有发现MinD的同源物, 说明MinD基因从质体转移至核这一事件在进化出陆生植物以前就已经发生了.     

通过叶绿体基因工程在烟草中合成中长链羟基脂肪酸聚酯

中长链羟基脂肪酸聚酯(medium-chain-length-PHAs, mcl-PHAs)属于微生物聚酯. PHA合酶(PHA synthase, 由phaC基因编码)和3-羟酰基-酰基转移蛋白-辅酶A转移酶(3-hydroxyacyl-acyl carrier protein-coenzyme A transferase, 由phaG基因编码)是mcl-PHAs生物合成途径中的关键酶. 以aadA(氨基糖苷-3′-磷酸转移酶)基因做筛选标记, 分别构建了含phaC2基因的单价叶绿体转化表达载体pTC2以及同时嵌合phaC和phaG基因的双价叶绿体转化表达载体pTGC. 通过PDS1000/He基因枪转化法转化烟草, 获得具有壮观霉素抗性的叶绿体型转基因烟草植株, PCR和Southern Blot结果表明, 外源基因确已整合进烟草叶绿体基因组中且基本达到同质化. 气相色谱法检测转基因株系中的mcl-PHAs含量最高达4.8 mg/g干重, 合成的PHAs单体主要成分为3-羟基辛酸(3-hydroxyoctanoate, 3-HO)和3-羟基癸酸(3-dydroxydecanoate, 3-HD). 透射电子显微镜观察到转基因烟草叶片叶绿体中确有PHAs颗粒累积.     

cp基因的修饰引起转基因的沉默及其介导的PVX抗性

将马铃薯X病毒(potato virus X, PVX)外壳蛋白(coat protein, CP)基因(cp)编码序列中植物偏爱密码子替换成稀有同义密码子, 并将此修饰的外壳蛋白基因(cpm)及未修饰外壳蛋白基因(cp)分别置于CaMV 35S启动子后, 构建植物表达载体, 并用农杆菌介导转化烟草. Northern杂交及Run on实验结果表明, 转cpm)基因烟草比转cp基因烟草发生转录后基因沉默(PTGS)的频率明显增高(从6.25%增至35%), 并且对人工接种的PVX病毒抗性显著提高. 以上结果表明, 基因中密码子的替换可以明显提高转基因植株的病毒抗性.     

一种新的有机磷降解酶基因ophc2的克隆与表达

将来源于假产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)的有机磷降解酶OPHC2进行了N端及内肽的氨基酸序列测定, 根据得到的氨基酸序列设计合成了简并引物, 通过PCR和反向PCR从Pseudomonas pseudoalcaligenes中克隆出有机磷降解酶基因ophc2. 编码基因全长975 bp, (G+C)含量为63%, 有一个可读框, 编码324个氨基酸, 酶蛋白理论分子量为36 kD. 编码基因的核苷酸序列分析表明,与目前发表的有机磷降解酶基因相比同源性很低, 最高的只有46.4%, 说明这是一个新的有机磷降解酶基因. 将克隆得到的带有信号肽编码序列的和不带信号肽编码序列的有机磷降解酶基因, 分别与载体pET-30a构建重组表达质粒, 得到的表达产物具有正常的生物学活性.     

环境中硒的迁移、微生物转化及纳米硒应用研究进展

硒,人类及动物不可或缺的微量元素之一,在地球化学循环中扮演着重要角色.自然界中的硒通过风化作用从磷化岩、煤矿等富硒源中释放,经沉降、挥发、大气循环、生物作用等方式在生态系统中迁移转化.在众多迁移转化途径中,微生物对硒的转化尤为重要,主要包括异化还原、同化还原、氧化、甲基化和去甲基化5种方式.其中,异化还原是去除环境介质中SeO_4~(2-)及SeO_3~(2-)的主要方式,产物纳米硒(SeNPs)凭借独特的物理化学性质广泛应用于电子、医学、环境修复等领域.然而,关于生物源SeNPs合成的过程调控、机制解析,乃至生物信息学相关研究尚处于初步探索阶段.因此,本文综述了硒在环境中的迁移转化过程,着重阐述了微生物对硒的转化机理,以及生物合成SeNPs在化学传感器、抗癌领域及催化领域的应用,旨在为揭示硒元素的地球化学循环、微生物转化机制,及拓宽生物SeNPs的应用领域提供必要的信息及理论参考.     

水稻bZIP蛋白REB与水稻中sbe1和waxy基因5′上游区的相互作用

水稻淀粉分支酶(SBE1)和结合淀粉粒的淀粉合成酶(GBSS)分别负责水稻胚乳中支链淀粉与直链淀粉的合成, 编码这两个酶的sbe1和waxy基因主要都在胚乳中表达. 在水稻sbe1基因5′上游区中找到了一个能与水稻胚乳核蛋白结合的53 bp片段C53, 而且这种结合受到水稻waxy基因5′上游区的Ha-2片段竞争. 进一步的实验证明水稻bZIP蛋白REB可以结合sbe1基因中C53片段中的2个ACGT元件G-box和Hex, 并且REB也能结合waxy基因中Ha-2片段的3个ACGT元件: WG1, WG2和WG3, 其中WG1元件能强烈地竞争Hex元件与REB蛋白的结合. 这提示水稻sbe1基因与waxy基因在胚乳中的表达受到像REB这样的bZIP类转录因子的协同调控.     

江西宜春市明月山地区土壤和多种作物中硒的含量及形态分布特征

硒在土壤-作物系统中的分布特征是天然硒生物营养强化国际合作计划的重要基础.为了调查天然富硒区土壤与农作物中硒的积累特征和分布规律,本研究采集并测定宜春明月山地区土壤和农作物硒含量,利用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)测定农作物中5种硒形态含量.结果 表明,土壤总硒含量为167～905 μg/...     

大豆GmLlsl基因的克隆及表达调控分析

玉米的叶片坏死斑点(lethal leaf-spot 1,Lls1)基因及其拟南芥中的同功能基因已证明编码叶绿素分解代谢中的关键酶脱镁叶绿酸氧化酶(pheide a oxygenase,PaO)．为了深入研究大豆叶片衰老过程中叶绿素分解代谢的调控机制,从大豆中克隆了玉米Lls1的同源基因,其cDNA全长1817bp,命名为GmLls1(GenBank登录号：DQ154009)．序列分析表明,该基因与拟南芥、玉米、豇豆和番茄等的Lls1及其同功能基因具有很高的同源性,其编码蛋白含有典型的Rieske[2Fe-2S]结构域、非亚铁血红素铁结合域和C-末端CXXC基序,这些都是PaO功能蛋白所具有的典型结构特征．RT-PCR结果显示,在大豆叶片自然衰老、人工黑暗诱导衰老和子叶衰老3个系统中,GmLls1基因都表现出明显的衰老上调趋势．进一步分析发现,在因敲减类受体蛋白激酶rlpk2基因而导致衰老延缓的大豆转基因叶片中,GmLls1的表达显著下降,而在因过表达rlpk2而导致加速衰老的转基因叶片中,GmLls1的转录本积累明显增加,暗示RLPK2介导的信号途径可能参与调控GmLls1在大豆叶片衰老过程中的表达,而rlpk2-RNAi转基因离体叶片光照下表现出lls1突变体典型的斑状失绿坏死表型则进一步支持了上述推论．     

多倍体山羊草物种中高分子量麦谷蛋白亚基的组成与其编码基因的分子克隆

山羊草属(Aegilops)是小麦属(Triticum)的近缘属之一, 山羊草属物种的种子中含有与普通小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW glutenin subunit)结构相似的贮藏蛋白, 通称为山羊草高分子量麦谷蛋白亚基. 利用SDS-PAGE分析了4种多倍体山羊草物种所含高分子量麦谷蛋白亚基的组成, 之后又通过比较各种PCR扩增方法, 以偏凸山羊草(Ae. ventricosa)为材料建立了从多倍体山羊草物种基因组中扩增高分子量麦谷蛋白亚基编码基因的有效方法. 目前已从偏凸山羊草中克隆了两个高分子量麦谷蛋白亚基的编码基因, 氨基酸序列分析表明这两个基因分别编码1个x型和1个y型亚基.     

不连续的结构基因——卵白蛋白基因分成三段

人们向来认为,氨基酸的遗传密码连续不断地并列起来以构成基因的实体。但是近来发现一些新情况,如在基因实体中间插入与氨基酸编码无关的DNA,基因分成几段分散存在于染色体的不同位置上,等等。法国全国科学研究中心所属分子遗传学研究所的布里施纳奇(R.Breathnach)等人研究的鸡卵白蛋白基因即其一例。他们为从染色体上把此基因分离出来:(1)先从鸡输卵管细胞分离出来卵白蛋白的mRNA,以此为模板通过反转录酶合成~(32)P—cDNA(互补DNA);(2)继从输卵管细胞提取总DNA,     

EXO70基因在甘蓝和白菜基因组中的倍增与趋异进化

为探明EXO70基因在白菜和甘蓝基因组中的倍增,从BRAD数据库中分别搜索并鉴定出39和45种不同的EXO70基因.分析发现,同种EXO70及其编码基因在白菜和甘蓝中极度保守,不同类型EXO70的氨基酸组成存在差异,pfam03081是每个EXO70蛋白所共有;不同EXO70基因的外显子数目差异明显,尤以EXO70A的外显子数目最多;Bo EXO70在进化过程中发生了较BrE XO70程度更高的DNA丢失情况;白菜和甘蓝EXO70基因总的密码子偏性近乎相同,而不同类EXO70基因之间的密码子使用却出现程度不同的差异.得出推论,尽管EXO70基因在两物种中拥有近乎相同的倍增模式,它在甘蓝中的倍增程度高于白菜;同种类型的EXO70基因在白菜和甘蓝中高度保守,pfam03081是决定EXO70蛋白功能的关键因素;EXO70基因在两个物种内的倍增表现出趋异的进化.