胡萝卜体细胞胚DnaJ同源基因的分离及其表达特性分析

DnaJ/Hsp40蛋白是DnaK/Hsp70的辅助分子伴侣,它通过调节DnaK/Hsp70的ATPase活性来影响蛋白复合体的合成与组装.运用改进的cDNA代表性差示分析方法从解调控胡萝卜体细胞胚中分离出DnaJ基因同源区段,进而以它为探针筛选解调控12 h的胡萝卜体细胞胚cDNA文库,从胡萝卜中分离得到DnaJ蛋白同源基因DcJ1.序列分析表明它的编码区为1257 bp,编码418个氨基酸和1个终止密码子,包含3个保守的特征结构域.Southern杂交分析表明,DcJ1基因在核基因组中以单拷贝或低拷贝形式存在;而Northern杂交则显示该基因仅在根中特异表达,其表达强度随着胡萝卜体细胞胚的调控-解调控过程发生明显的变化,并且不受热激的诱导.由此可见,DcJ1基因的表达活性与胡萝卜体细胞胚根的早期发育之间存在着明显的相关性.     

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.     

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.     

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.     

鸭跖草Commelina communis中差异表达cDNA 片段的克隆与分析

一种新的基因克隆技术称为抑制消减杂交技术(SSH)用于研究生长于2种生态环境(古铜矿山和正常土壤)中鸭跖草Commelina communis的基因表达差异.分别以Cu矿山鸭跖草作为检测子,非Cu矿山鸭跖草作为驱赶子,建立了生长于Cu矿山生态环境中鸭跖草的差异表达cDNA文库,此cDNA文库代表在Cu矿山鸭跖草中特异表达的cDNA.通过反式Northern杂交筛选出3个阳性克隆进行测序.序列分析表明其中一个cDNA为CaM-1ike基因.进一步对此基因进行Virtual Northern分析,结果初步表明此基因在生长于古铜矿山上的鸭跖草中上调表达.     

hSIM2 cDNA克隆及组织表达谱的研究

利用λ噬菌体噬斑原位杂交技术筛查人胎儿肾脏cDNA文库,首次克隆出包括全部编码区在内的人hSIM2基因cDNA,全长4 754bp,编码区2 001bp.hSIM2基因有11个外显子,编码667个氨基酸.hSIM2蛋白包括bHLH,PAS和HST等功能区,这些功能区与鼠和果蝇的相应功能区高度同源.RT-PCR和Northern Blot杂交结果表明,hSIM2基因是一个多器官、多系统表达的基因,在胎儿时期与脑、肾脏和肌肉的发育过程,在成人杏仁核、尾状核、胼胝体、海马、全脑组织、黑质和下丘脑核以及肾、前列腺和胃等部位均有表达,hSIM2基因在胎儿肾脏具有不同的转录本.     

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.     

平颏海蛇毒腺cDNA表达文库的构建

以直接表达载体质粒pc DNA3为载体,成功构建了一个高质量的平颏海蛇毒腺cDNA表达文库,这是国内首个海蛇cDNA文库,通过对亚文库克隆的大规模序列测定和分析,发现了38个海蛇新基因序列,其中包括神经毒素基因,磷酸脂酶A2基因和半胱氨酸丰富毒蛋白基因共10个编码海蛇毒素蛋白的新基因。     

人类Neuritin cDNA的克隆和表达

从人胎脑cDNA文库筛选出一条1618bp的cDNA。此cDNA含有一个426bp的最大开放阅读框,编码一个142个氨基酸的蛋白质,预测分子质量为15.3ku。与目前数据库中序列比较,该cDNA与鼠neuritin基因同源性达98％。多组织Northern blot分析显示neuritin在脑组织高度表达。neuritin cDNA的读框片段正确插入到pQE40表达载体中,获得了预期的表达产物,并初步得到了其纯化蛋白。     

一个与油菜黄化相关的未知功能基因克隆及表达

以构建的油菜幼叶黄化突变体Cr3529消减文库中一个未知功能的差异表达基因片段为基础,应用RACE-PCR技术,扩增并克隆到两个cDNA全序列,分别命名为BnCr4和Bn-Cr4-1.测序结果显示,BnCr4编码区序列大小为1395 bp,编码465个氨基酸,而BnCr4-1编码区序列长1311 bp,编码437个氨基酸.BLAST结果表明它们与拟南芥中的一个未知功能基因的cDNA同源性分别为87%和80%.功能预测显示它们含有与蛋白质的修饰作用有关的多个活性位点,如磷酸化、糖基化、酰胺化以及磷酸泛酰巯基乙胺结合位点,可能是一种新的与cAMP介导的蛋白质磷酸化与去磷酸化作用有关的蛋白.Northen杂交结果显示该基因在Cr3529子叶期和幼叶期的表达高于野生型油菜,显示该基因的表达与突变性状紧密相关.最后,原核表达了BnCr4,得到了与预计分子量相同的融合蛋白.     

棉花类耐盐锌指蛋白基因的克隆与结构分析

从棉花花瓣cDNA文库中随机挑选部分克隆，经测序发现一个与拟南芥耐盐锌指蛋白基因同源的cDNA(CSTZ),CSTZ序列全长1012bp，开放阅读框共编码272个氨基酸，含典型的植物双锌指（Cys2/His2)结构区，Northern杂交证实，CSTZ的表达随棉花幼苗钠盐处理浓度的升高而增强，在棉花花龄期，CSTZ基因在叶片，根，花瓣和花药组织中大量表达，在柱头组织中表达相对较弱。     

RBM13 cDNA的克隆及其表达谱分析

从人胎脑cDNA文库中克隆到一条长3479bp的cDNA,它含一个长903bp的开放阅读框架,拟编码一个300个氨基酸的蛋白质,其分子质量为35397u,等电点为5．35,与酵母MAK16蛋白的同源性为41％,该编码蛋白有一个双侧核定位信号motif和一个RNA结合motif,将这一新cDNA序列推导的蛋白命名为RNA结合基序蛋白13（RBM13）,基因定名为RBM13,用RBM13基因的cDNA探针进行Northern杂交,检测到3．6kb和2．2kb二种长度的转录本。在心脏,骨骼肌,肾脏和肝脏中有较高表达。     

筛选与拟南芥绒毡层发育过程中重要的转录因子DYT1相互作用的调控蛋白因子

DYT1是拟南芥绒毡层发育过程中重要的转录因子.DYT1的缺失会导致绒毡层相关功能的缺陷.然而,DYT1并不是使绒毡层功能化的充分因素,暗示了DYT1蛋白需要和其他转录因子形成复合物才能发挥功能.利用酵母双杂交技术以DYT1蛋白为诱饵在拟南芥cDNA文库中筛选与DYT1相互作用的蛋白.通过筛选从文库中得到20个阳性克隆,通过BLAST序列比对得到8个候选基因序列,从中鉴定出6种候选基因编码可能的转录因子或者其他调控转录的蛋白因子.其中5个编码调控因子的基因都被证实在花药中表达.更进一步,发现另一个对花药发育所必需的转录因子AMS能与DYT1在酵母体内形成转录复合物.表明这2个蛋白可能形成异源复合物在花药中共同调节下游基因的表达.     

棉花细胞壁蛋白基因分离鉴定与表达分析

棉纤维起源于棉花胚珠外层表皮细胞．研究棉纤维发育,具有重要理论和实践意义．从棉纤维等组织cDNA文库中分离了186个棉花细胞壁结构蛋白基因,按照所编码的蛋白质结构特点,可将这些基因分为三类;富含脯氨酸细胞壁蛋白（Proline—rich cell wall proteins,PRPs）基因、伸展蛋白（Extensins）或者富含羟脯氨酸糖蛋白（Hydroxyproline—rich glycoprotein,HRGP）基因,富含甘氨酸蛋白（Glycine—rich proteins,GRPs）基因．采用cDNA microarray技术,比较上述基因在开花后10天的野生型棉花纤维和无絮无绒（fuzzless—lintless,fl）突变体胚珠表皮中表达谱发现,其中有7个基因在野生型纤维中特异性或高效性表达,表明它们可能与纤维发育有关．     

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。     

棉花纤维细胞分化相关基因的cDNA阵列分析

利用陆地棉(Gossypiumhirsutum)品种徐州142(野生型)开花前1-3d的胚珠构建了一个高质量的cDNA文库,从该cDNA文库中提取13056个质粒,用Biomek2000高密度点阵系统,将这些质粒点于强化硝酸纤维素膜上.分别用徐州142野生型和无絮突变体开花前1-3d的胚珠mRNA反转录标记探针与cDNA阵列杂交,筛选到8个在野生型胚珠中高表达的基因,其中4个在GenBank中有同源序列,4个为未知新基因.Northern杂交表明有两个基因在野生型中比突变体中表达量显著提高.     

棉花半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因的克隆、表达与活性研究

通过从已构建好的突变体湘棉-18的cDNA文库中筛选分离出一个半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因的全长cDNA序列,经测序和序列分析,发现该片段包含一个完整的开放阅读框,长378个碱基,编码125个氨基酸,氨基酸序列中包含了一个半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族的保守区段Gln-Val-Val-Ala-Gly;信号肽预测发现该序列包含一个N端信号肽,保守区分析该基因编码的氨基酸包含一个半胱氨酸蛋白酶抑制剂相似区域.半胱氨酸蛋白酶抑制剂在大肠杆菌中表达重组蛋白,在条件为30℃,IPTG 5mmol/L,时间24～36h时,CPI实现最优表达,Western Blotting分析表明表达的蛋白正确.通过木瓜蛋白酶活性抑制实验,结果表明该重组CPI具有一定的酶活抑制作用.     

人酪蛋白激酶CK1γ1 cDNA的克隆、染色体定位和组织表达谱分析

从人胎脑cDNA文库中克隆到一种新的酪蛋白激酶的cDNA，全长1754dp，拟编码438个氨基酸残基，该蛋白预测的分子质量为50272u，等电点9．37，经同源分析，该基因在大鼠的CK1γ1蛋白有94％的相似性，为人1型酪蛋白激酶－γ1亚型基因，人CK1γ1基因同时与15号与17号染色体的基因组部分序列完全一致，但RH法却将基因定位于15q22区段的D15S159－D15S125 Marker之间，多组织Northern膜（MTN）杂交分析显示，人CK1γ1基因在肝，结肠，肾和骨骼肌特别在肝组织中有高表达。     

人过氧化氢酶基因在大肠杆菌中的克隆与表达

目的利用基因重组技术在大肠杆菌中获得高效表达人过氧化氢酶(catalase,CAT)。方法从人cDNA文库中获得CAT编码基因,并利用pMAL-c2x构建了融合表达载体并进行了表达。结果融合表达可获得可溶性蛋白,此项研究为后续重组酶性质的研究和开发利用奠定了基础。