柑橘溃疡病相关基因CitEX3的克隆与表达分析

利用RT-PCR和PCR扩增技术,获得纽荷尔脐橙富亮氨酸重复序列受体样蛋白激酶EXS(EXTRA SPOROGENOUS CELLS)基因CDs全长,命名为Cit EX3.生物信息学分析表明,该基因CDs全长2 667bp,编码888个氨基酸,最大开放阅读框2 667bp,属于富亮氨酸重复序列蛋白激酶家族(LRR-RLKs).Cit EX3基因所编码蛋白EXS3分为胞外域、跨膜域和胞内激酶结构域,胞外域中存在保守的LRR重复序列,胞内激酶结构域中存在一个保守的丝/苏氨酸催化域重复序列.Southern Blot分析表明,在纽荷尔、椪柑、四季桔和金柑中该基因都以单拷贝形式存在.实时荧光定量PCR分析表明,接种溃疡病病菌后,该基因受溃疡病诱导上调表达,推测该基因可能与柑橘溃疡病抗性相关.     

水稻OsICK1基因克隆及其序列分析

细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(ICK)是一种能够影响细胞生长和发育的重要调控蛋白.以水稻(9311)为材料,利用RT-PCR技术,扩增获得了1个新的可能为水稻细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的基因,命名为OsICK1.核苷酸序列分析表明,该基因的开放阅读框为585 bp,编码194个氨基酸.与Genbank中预测的水稻ICK基因序列(NM_196964)比对,两者同源性为79.84%;氨基酸序列分析表明,该基因氨基酸序列3′端附近存在植物ICK所固有的保守序列,与玉米ICK1保守序列的同源性高达95.5%.     

猪黑皮质素受体3和4基因克隆及分析

以长白猪(Landrace)大脑cDNA为模板,克隆长白猪黑皮质素受体3和4基因(MC3R和MC4R).序列分析显示:长白猪MC3R基因cDNA编码具319个氨基酸的前体蛋白,与人、大鼠、小鼠和斑马鱼的氨基酸序列一致性分别为86.4%、83.3%、82%和69.7%;MC4R基因cDNA全长1175bp,编码具332个氨基酸的前体蛋白,与人、大鼠、小鼠的氨基酸序列一致性高达94%以上,与斑马鱼MC4R氨基酸序列享有70.7%的同源性.序列分析显示,猪MC3R和MC4R基因都具有典型的七次跨膜结构域,和短的胞内环和胞外环,且在第五个跨膜域中保守的甲硫氨酸(M)分别替换为异亮氨酸(I)和缬氨酸(V).另外,在猪MC3R和MC4R中还鉴定到保守的半胱氨酸残基,第一个胞内环中保守的PMY基序和N末端的3个N-链接糖基化位点.组织表达图谱分析表明,MC3R主要在大脑和脾中高表达,而MC4R主要在六种检测的组织中都有表达,在肾中表达较弱.     

水稻配子体细胞质雄性不育基因orf79/orfH79的变异多态性研究

线粒体基因组异常嵌合基因orf79/orfH79被证实为水稻配子体细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility,CMS）基因。为了调查配子体CMS基因orf79/orfH79在水稻资源中的遗传与变异,来自不同国家的31份水稻材料被用于PCR检测。10份水稻材料被检测出具有配子体CMS基因orf79/orfH79,表明配子体CMS基因orf79/orfH79在水稻资源中具有较高的分布频率（32.2%）。DNA序列分析显示水稻配子体CMS基因orf79/orfH79具有非常保守的遗传特性（98.3%）,只有4个多态性碱基位点被检测出,4个碱基位点的变异导致多肽ORF79/ORFH79三个氨基酸位点的改变。基于orf79/orfH79 DNA序列的聚类分析系显示10份水稻材料被分成了3个类群,表明配子体CMS胞质在水稻资源中存在多种变异模式。研究结果为新水稻CMS胞质的发掘与培育提供重要的理论和实验依据。     

硫酯蛋白家族保守区域分析

硫酯蛋白家族(thioester-containing proteins,TEPs)广泛分布于动物界,在动物非特异性免疫反应中发挥了重要的作用,然而其家族成员多,分子进化关系复杂.本研究从基因数据库中挑取已收录TEPs家族各成员的氨基酸全序列,包括α2-巨球蛋白、补体3、补体4、murinoglobulins、卵巨球蛋白、妊娠区带蛋白,α-1-抑制因子等.多重序列比对分析TEPs家族各成员间功能位点和保守区域的变化,构建系统进化树分析TEPs家族分子进化.TEPs家族除保守的GC*EQ**硫酯键区域及两侧的脯氨酸残基,还有7个完全保守的氨基酸残基及G*****Q*T,FPETW,QTD,KPTVK等保守区域.上述分析结果可为深入研究TEPs家族分子进化及动物非特异性免疫进化提供参考.     

一个植物跨膜蛋白DUF872基因家族新成员的克隆与序列分析

DUF872家族是由一些未被具体描述的真核生物蛋白质构成,该家族的基因功能尚不清楚.本研究通过PCR方法从手掌参全长cDNA文库中筛选到了一个DUF872家族基因的全长cDNA,暂命名GcDUF872-1或Gc364.测序表明该序列长度为618 bp,推测编码103个氨基酸的蛋白质,序列比对表明它与拟南芥和水稻的DUF872家族基因蛋白质的相似程度达到85.92%.DUF872基因家族的进化分析表明Gc364与水稻、拟南芥的遗传关系最近,同属一个亚家族.半定量RT-PCR显示Gc364在植物组织中表达量较低,属于低丰度表达的基因,而且表达量受光处理而上调.生物信息学分析表明预测蛋白Gc364属于两次跨膜的蛋白质,可能是一个真正的编码蛋白,主要参与信号传递或能量的转换.     

麻疯树(Jatropha curcas)毒蛋白curcin基因家族成员的分离和描述

麻疯树curcin基因家族中4个成员通过PCR扩增被分离．它们都不合有内含子，序列分析表明它们编码Ⅰ型核糖体失活蛋白（Ribosome-Inactivating Proteins，RIPs），证明curcin基因如同大多数RIPs一样由多基因家族编码．四个curcin基因家族成员和另两个已知curcin基因家族成员的开放阅读框（Open Reading Frame，ORF）的序列比对结果显示curcin基因家族成员至少可分为两个亚类群，亚类群之间的氨基酸序列相似性低于88％．分别将这4个curcin基因家族成员命名为curA2、curA3、curB2、curB3．对四条基因启动子区和ORF生物信息学分析推测CurB2、curB3可能是被真菌及逆境诱导的curcin基因家族成员全长，而curA2、curA3可能是麻疯树胚乳贮存的curcin基因家族成员全长．Southern杂交结果显示，麻疯树基因组中至少有3个以上curcin基因家族成员．     

褐飞虱细胞色素P450基因cDNA片段的克隆、测序及表达分析

利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术克隆了褐飞虱细胞色素P450基因编码区的cDNA片段,并进行了序列测定.结果表明,所克隆到的cDNA片段长度为237bp,经BLAST查找比对发现,该片段所编码的氨基酸序列与来自烟草天蛾、棉铃虫、埃及伊蚊、家蝇、黑腹果蝇和线虫的CYP6家族的P450的氨基酸序列存在同源性.Northern杂交分析显示,在褐飞虱取食抗性水稻后,P450基因的表达水平明显升高.以上结果表明,P450基因的表达受抗性水稻的诱导,该基因在褐飞虱对抗性水稻的耐受性和解毒方面可能起着重要作用.     

玉米双孔通道(TPC1)基因片段的克隆与分析

为克隆玉米TPC1基因,根据几个物种已知的TPC1基因保守区域设计一对简并引物,以玉米RNA反转录生成的cDNA为模板进行Touchdown PCR扩增,得到1条695 bp的特异性条带,测序后与其他物种的TPC1基因进行比对,该片段与水稻OsTPC1、小麦TaTPC1、大麦HvTPC1、拟南芥AtTPC1、烟草NtTPC1A和NtTPC1B基因的同源性分别为88.1%、84.4%、84.7%、60.6%、61.1%、60.8%.基因片段推测的氨基酸序列包括5个跨膜片段(TMS)和1个孔道(P)的部分区域,第4个跨膜片段富含带正电的氨基酸残基,可能作为TPC1的电压传感器(Voltage sensor).这种结构与电压门控Na /Ca2 离子通道的第4个跨膜片段的结构和性质相似,提示含有这个片段的蛋白可能是被电压调控的.在玉米的dbEST中没有与该基因片段相似的序列,我们把它命名为ZmTPC1.     

水稻条纹叶枯病毒天津分离物中病害特异性蛋白编码基因的克隆及序列分析

采用RT-PCR的方法,对水稻条纹叶枯病毒天津分离物的病害特异性蛋白编码基因进行了扩增,将其克隆到pUCm-T载体后进行序列测定与分析.结果表明,该病毒分离物的病害特异性蛋白编码基因的开放阅读框由537个碱基组成,编码的蛋白含178个氨基酸.与GenBank中已有的病害特异性蛋白编码基因进行序列比对,其与分离自北京双桥的SQ、河南原阳的YY、辽宁盘锦的PJ翻译产物只有143位的一个氨基酸的差异.     

中华绒螯蟹内源性白斑综合症病毒基因EjsWSSV的克隆与鉴定(英文)

基于已获得的表达序列标签序列,应用RACE技术从中华绒螯蟹基因组中获得了一个白斑综合症病毒基因(EjsWSSV)的全长cDNA序列,全长为3 864 bp并包含一个3 732 bp的开放阅读框,编码一个138.25 kDa的含1 243个氨基酸的多肽,编码的氨基酸序列包含一个VWA结构域.通过序列比对、序列结构比较和一些生物信息学预测分析,表明EjsWSSV蛋白序列与白斑综合症病毒基因组的ORF16具有高同源性,它不含有信号肽和跨膜区,为非分泌型和α-螺旋型蛋白,可能定位于细胞质.通过PCR检测验证,EjsWSSV基因可能为内源性病毒基因.     

金鱼蛋白磷酸酶2A-B"家族Alpha和Gamma调节基因的cDNA克隆及mRNA表达

以金鱼卵巢组织作为材料,运用RT-PCR和cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆得到蛋白磷酸酶2A(PP2A)调节亚基B"家族中γ基因(G5PR)cDNA全序列和α基因(PR130)cDNA部分序列.结果显示γ基因cDNA全长1885 bp,编码一个含457个氨基酸的蛋白质.而α基因cDNA长1781 bp,编码的多肽共含426个氨基酸,系α亚基的部分蛋白序列.它们与已知其他物种对应的B"家族蛋白质均有着很高的同源性.结构预测分析发现,α和γ两条多肽均存在PP2A调节亚基B"家族成员共有的两个EF-HAND结构域.用RT-PCR的方法检测了这两个基因在金鱼不同组织和胚胎发育不同时期的mRNA表达水平.结果表明,γ亚基在金鱼多种组织和各个胚胎发育时期中均有较高表达且表达量比较平均,仅在卵巢和精巢组织中最为丰富.与γ亚基表达模式相比,α亚基表达呈现明显的组织和胚胎发育阶段差异性,在卵巢和肌肉组织中最高,在肾脏和鳃中最低,在原肠胚、神经胚、脑泡分化和体色素等胚胎发育时期的表达较弱,而在其他时期中的表达较强.据此,推测α、γ两调节亚基可能在金鱼不同组织和胚胎发育过程中起着特定的作用.此外,进一步的分析发现,α基因除参与PP2A全酶功能外还可能具有独立的功能.     

稻纵卷叶螟一个DELTA家族谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆、序列分析与表达模式

谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferases ,GSTs）在昆虫代谢各种内源和外源性有害化合物的过程中起关键作用。重要水稻害虫稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis）的GST基因目前尚无研究。本实验克隆了一个稻纵卷叶螟delta家族GST基因的全长cDNA序列,命名为CmGSTd3（Genbank登录号KM433686）。CmGSTd3包含681 bp的开放阅读框,编码一个由226个氨基酸组成的蛋白。CmGSTd3蛋白是一个胞质GST ,与已知的昆虫delta家族GST 具有较高的同源性。在系统进化分析中,CmGSTd3与家蚕的delta家族GST聚在同一进化分支上。实时荧光定量PCR结果显示,CmGSTd3基因在稻纵卷叶螟幼虫阶段表达量最高,且主要表达于幼虫的中肠和脂肪体,由此推测其可能参与了体内异源毒物的代谢。本研究为探索CmGSTd3的生理功能奠定了前期基础。     

红冬孢酵母Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶基因的克隆和表达

Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶是多不饱和脂肪酸合成的关键酶.参考已知的Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶基因序列设计特异性引物,通过PCR扩增从红冬孢酵母YM25235中获得了全长为1 341 bp的一个cDNA序列.序列分析表明,该序列具有一个编码446个氨基酸、相对分子质量为50.6 ku的完整开放阅读框,所编码的氨基酸序列与Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶相似性最高但并不相同,而且也具有Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶特异性的3个组氨酸保守区,表明该序列为一个新的编码Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶的基因.为了验证功能,将该基因序列克隆到表达载体pYES3/CT中,构建重组质粒pY3RKD12,并转化到酿酒酵母的缺陷型菌株INVSCI中进行异源表达.通过脂肪酸气相色谱(GC)分析表明,在pY3RKD12转化的酵母细胞总脂肪酸中出现一个保留时间和亚油酸甲酯标准品相同的新峰,其含量占酵母总脂肪酸的3.76%,但在pYES3/CT转化的酵母细胞总脂肪酸中没有检测到.这些结果证明所克隆的序列是一个新的Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶基因,其表达的蛋白质可催化油酸合成亚油酸.     

水稻OsPPDK基因的克隆及生物信息学分析

利用比较基因组学方法,通过小麦TaNAM基因序列来设计引物,在早衰水稻品系金23B中寻找TaNAM的同源基因.对获得的c DNA片段进行序列比对分析,发现其与丙酮酸磷酸双激酶(Pyruvate phosphate dikinase,PPDK)基因高度同源,因此将其命名为OsPPDK(Oryza sativa PPDK).为进一步探索OsPPDK基因的功能及其与叶片衰老的关系,根据水稻预测OsPPDK基因序列设计特异性引物,利用RT-PCR技术克隆出OsPPDK基因的编码区,并进行生物信息学分析.结果表明:该基因全长为3 515 bp,包含一个完整的ORF,编码区长2 844 bp,编码947个氨基酸,分子量为102. 79 k D,所编码的氨基酸序列与其他已知的植物来源的PPDK基因相比,相似性大多在80%以上.在PPDK基因所编码的氨基酸序列中,发现了一个PEP利用酶位点信号,3个N-糖基化位点和15个酪蛋白激酶II磷酸化位点,12个蛋白激酶C磷酸化位点,2个酪氨酸激酶磷酸化位点和一个PEP利用酶位点.同时推测出多肽链中有规则重复的构象,并同源建模PPDK蛋白整条肽链的三维空间结构.     

水稻DUF642家族基因的鉴定及在非生物逆境中的表达分析

DUF(domain of unknown function)家族,是指含有未知功能域的蛋白质家族,在植物生命活动中发挥着重要的调控作用. DUF642是其中一个高度保守的植物特异性的未知细胞壁相关蛋白家族,参与调控植物的生长发育以及逆境响应.在水稻全基因组内对DUF642家族成员进行了鉴定,并对其染色体定位、进化关系、基因结构、蛋白结构和启动子顺式作用元件等进行了系统的分析.结果显示,水稻DUF642基因家族有6个成员,分布在1号、3号、4号、7号染色体上.系统发育进化树分析可将6个水稻DUF642蛋白分为3个亚组,基因结构和蛋白结构保守基序分析都表明水稻DUF642家族成员在进化上具有较高的保守性.启动子顺式作用元件预测以及非生物逆境诱导表达模式分析表明,OsDUF642家族基因在水稻响应非生物逆境胁迫中具有重要作用.以上结果加深了对植物DUF642基因家族的认识,并为进一步阐明OsDUF642基因家族成员在水稻抵御非生物逆境中的生物学功能提供了参考依据.     

从水稻白叶枯病菌分离的avrBs3家族新成员avrXa3是具双重功能的无毒基因

以转座子标签法从水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv oryzae Dye,Xoo)JXOⅢ基因组文库中筛选到两个阳性克隆pUAV45和pUAV47,其中pUAV45与avrXa10探针进行Southern印迹杂交后显示出同源性.pUAV45携带25.4kb的Xoo基因组DNA.将具有与avrXa10有杂交信号的亚克隆pUAV5K(5.7kb)转入PXO99中发现,接合子PXO99/pUAV5K与PXO99/pUAV45一样在水稻Wase Aikoku 3(Xa3)上表现为致病性明显降低;而在含Xa10抗病基因的水稻Cas209上,则致病性增强.携5.7kb的亚克隆pUAV5K经序列测定和分析后发现,其中含有一个全长2598bp的开放阅读框(ORF),包含有8.5个34个氨基酸的直接重复单元,1个亮氨酸拉链结构域(LZ),3个细胞核定位信号(NLSs)序列以及C端的酸性转录激活区域(AAD),与avrXa10高度同源.据此认为,该ORF是水稻白叶枯病菌JXOⅢ菌株中具双重功能即无毒性功能和侵袭力(症状表达)功能的无毒基因avrXa3,为avrBs3(avr/pth)家族的一个新成员.     

山羊FGF5基因cDNA分子克隆及序列分析

采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,首次从山羊脑组织总RNA中扩增出成纤维细胞生长因子5(FGF 5)基因的cDNA编码序列.通过对序列的分析表明,克隆的山羊FGF 5cDNA编码序列与其他动物的序列具有高度的同源性.与G enbank中人和小鼠序列比较,山羊与人和小鼠的FGF 5核苷酸序列的同源性分别为91%和87%.编码的氨基酸序列比较,山羊和人的相似性为87%,山羊与小鼠的相似性为83%.如FGF s家族的其他成员一样,山羊的FGF 5蛋白也有一信号肽序列.山羊FGF 5基因外显子在编码氨基酸时,对同义密码子的使用表现有强烈的偏好性.不同物种对同义密码子使用的偏倚程度与偏好类型各不相同,也具有种属特异性.山羊FGF 5基因所编码的蛋白质中,20种氨基酸的含量差异很大,极性氨基酸含量高于非极性氨基酸含量.     

慢性苯中毒病人相关TCR Vα12和Vα19 T细胞克隆性研究

目的:了解慢性苯中毒病人外周血中TCR Vα克隆性增殖T细胞特点.方法:利用RT-PCR方法扩增3例慢性苯中毒病人外周血单个核细胞中29个TCR Vα基因的互补决定区3(CDR3),PCR产物进一步经荧光标记和基因扫描分析CDR3长度而确定T细胞的克隆性.克隆性增殖T细胞PCR产物进行CDR3区序列分析.结果:3例慢性苯中毒病人外周血中Vα12和Vα19亚家族T细胞呈克隆性增殖,序列分析显示3例慢性苯中毒病人Vα12(1例)和Vα19(2例)CDR3区氨基酸序列分别是FCALSDRNTGGF,YICAVSHSGGGA和VYICAVNYGGS已被GenBank收录(EU285264、EU379941和EU429520).结论:在慢性苯中毒病人中发现3个新的TCR Vα亚家族重排序列,外周血T细胞出现的TCR Vα12和Vα19克隆性增殖T细胞可能是机体接触苯后所发生的特异性免疫反应.     

HPV-58型E7蛋白抗原模拟表位的筛选及分析

利用该实验室成熟的噬菌体随机十二肽库筛选平台,对HPV-58型E7蛋白单克隆抗体株4C4a、6C7a进行3轮亲和筛选,得到2组、各8个阳性噬菌体克隆.阳性噬菌体氨基酸序列用以模拟单抗(靶蛋白)特异性识别的HPV-58型E7蛋白的抗原表位.将测得的阳性噬菌体多肽序列及HPV-58型E7蛋白氨基酸序列进行生物信息学分析后,进行线性序列比对及构象性表位预测及分析.构象性表位的预测借力于EpiSearch Server和Pepitope Server,对构象性表位匹配及簇的寻找提供有力支持,也为早期诊断及研制多肽疫苗提供参考.