鲤鱼(Cyprinus carpio L.) GH受体的分子克隆及其两种转录子的发现

应用反转录-PCR及RACE技术，从二龄鲤鱼肝组织中克隆了生长激素受体(GHR)的全长基因，其开放阅读框编码602个氨基酸，其中包括244个氨基酸的胞外激素结合结构域，24个氨基酸的跨膜区域和334个氨基酸的胞内信号传导区域. 序列分析表明：无论在基因水平还是蛋白质水平，鲤鱼GHR与鲫鱼GHR均具有较高的同源性. 用一对基因特异性引物在研究二龄鲤鱼GHR的组织分布时发现：肝与其他组织的扩增产物大小不一致(肝组织中的约小100bp)，测序结果以及基因组PCR表明这是由于一个97bp的内含子选择性剪切造成的. 而以同样引物在4月龄鲤鱼各组织扩增的片段大小是一致的，且与二龄鲤鱼肝以外组织的扩增产物大小一致. 鲤鱼GHR两种转录子的出现，系转录时发生拼接变化所致，推测是一种与发育有关的机制. 采用半定量RT-PCR方法分析组织相对表达水平，结果显示：GHR在二龄鲤鱼鳃、胸腺、脑组织的表达水平明显低于4月龄鲤鱼.     

近交培育五指山小型猪GHR基因的克隆及其真核表达载体的构建

目的探讨近交培育五指山猪矮小的分子机理,为五指山猪实验动物化奠定基础。方法近交系五指山猪肝脏组织提取总RNA,然后RT-PCR成功扩增出GHR基因,克隆入pGEM-Teasy载体进行测序,并与正常猪GHR基因序列进行比对;然后经SalⅠ和XbaⅠ双酶切回收后与同样经过双酶切回收的pEGFP-C1真核表达载体连接,构建五指山猪GHR基因真核表达载体。结果测序结果表明:五指山猪GHR基因编码区包括639个氨基酸;经过酶切和测序验证五指山猪GHR基因真核表达载体构建成功。结论经序列比对后发现GHR信号肽编码区发生两处氨基酸替换,可能会影响到生长激素的胞内运输;生长激素受体胞内域编码区发生多处突变,并且导致相应氨基酸发生替换,可能会影响生长激素受体的下游信号转导。五指山猪GHR基因真核表达载体的成功构建为进一步研究GHR的功能和下游信号转导奠定了基础。     

异源四倍体鲫鲤Sox9a基因保守区序列的克隆及内含子剪接位点分析

用特异于HMG-box保守区的兼并引物扩增了异源四倍体鲫鲤及其原始亲本(红鲫和鲤鱼)的Sox基因. 异源四倍体鲫鲤的扩增产物共有4条带,大小分别约为200,600,900和 1900?bp,而其原始亲本的扩增产物只有3条带,且在雌雄个体中未发现性别特异扩增带. 回收雄性四倍体鱼600?bp扩增带,经亚克隆及测序分析得到一个新的编码71个氨基酸残基的基因. 该基因与虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)、蟾蜍(Xenopus laevis)、鲤鱼(Cyprinus carpio)等的Sox9基因相似性达97%,据此命名为Atsox9a. 通过计算机分析和RT-PCR方法确定该基因含有内含子,并获得其内含子的序列和剪切位点,此内含子剪切位点在进化上是保守的. Atsox9a对于研究异源四倍体鲫鲤性别决定和分化机制及脊椎动物性别进化具有重要的理论意义.     

甘薯HXK基因的克隆、组织表达及生物信息分析

通过RT-PCR技术从甘薯的总RNA中克隆得到了全长的己糖激酶基因,测序结果表明HXK(hexokinase)基因编码区长1491bp,编码496个氨基酸,其翻译的蛋白质分子量为53.4kD,其氨基酸序列与其它已知高等植物HXK基因具有很高的同源性.构建了原核表达载体pET-HXK,经IPTG诱导后可表达获得相对分子量约为71kD的外源融合蛋白,与预测结果一致.并对HXK基因在不同组织中的转录水平进行了数字表达谱和荧光定量分析.     

灯盏花CHI基因的再克隆及其绿色荧光蛋白表达载体构建

根据灯盏花转录组所注释的CHI unigene片段,设计了RACE相关引物,克隆到灯盏花CHI的cDNA全长序列,序列全长717bp,编码238个氨基酸.该氨基酸序列与我们前期所克隆的灯盏花CHI cDNA序列相比,在345、351位点发生了突变,碱基均由C突变为T,两个位点的突变均属于同义突变,编码的氨基酸分别为115、117位异亮氨酸、酪氨酸.同时将CHI基因片段插入到pDM 18-T,构建pDM 18-T-eBCHI中间载体.经测序验证后,根据pBI121-EGFP图谱,设计带有SalI、SpeI酶切位点的引物,以pDM 18-T-eBCHI中间载体为模板,扩增带酶切位点的CHI序列,扩增产物经回收、纯化后与双酶切的pBI121-EGFP链接,构建了重组表达载体pBI121-EGFP-CHI,CHI基因插入植物表达载体pBI121-EGFP的6xHis组氨酸标签与GFP基因间.经SalI、SpeI双酶切和PCR验证重组质粒,均能得到约750bp的目的片段,通过进一步测序证明,CHI基因已成功地连接到pBI121-EGFP-eBCHI中.采用电击转化法将重组质粒导入根癌农杆菌GV3101,用叶盘法转化灯盏花叶片,筛选出具有卡那霉素抗性的愈伤组织,经PCR扩增和叶绿素荧光成像检测证明,重组基因已成功地转化到灯盏花愈伤组织中.为利用转基因技术研究CHI基因的表达及其亚细胞定位打下基础.     

纤维素降解菌N2-10菌株β-1,4-内切葡聚糖酶基因的克隆及表达

为探究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)N2-10菌株降解纤维素的机理,通过同源性比对设计兼并引物扩增菌株β-1,4-内切酶葡聚糖基因,并进行生物信息学分析,然后研究其在大肠杆菌中的表达情况.结果显示,该内切葡聚糖酶基因大小为1500bp,共编码499个氨基酸,具有典型的纤维素酶结构,SDSPAGE电泳检测其表观分子质量约为55ku;刚果红染色显示,表达产物具有纤维素酶活性.     

假单胞菌褐藻胶裂合酶活性片段的基因克隆及重组表达条件的优化

为分析假单胞菌（Pseudomonas）膜周质中褐藻胶裂合酶（alginate lyase,AlgL）的最小活性单元,进行了活性片段的初步研究.用简并引物克隆MY01菌株中AlgL基因的片段,用特异引物扩增目的序列并克隆入pBAD gⅢ/A载体,转化大肠杆菌并筛选阳性克隆.进行L-阿拉伯糖诱导表达条件的优化,超声破碎重组菌体并分离水溶性组分作为粗酶,以褐藻酸钠为底物进行酶解反应,在235 nm测定产物的吸收值.结果该基因片段300 bp大小,GenBank收录号为AY736133,所编码的氨基酸序列中含有基序“NNHSYW”,且在系统发育树中与假单胞菌的AlgL聚类.在优化条件下获得粗酶,酶解反应产物在235 nm有显著吸收,表明重组融合蛋白具有褐藻胶裂合酶活性.褐藻胶裂合酶的研究较多,但其活性片段的重组表达研究少见报导.     

C型产气荚膜梭菌PCR快速检测方法的建立

为了对产气荚膜梭菌进行快速检测,本研究以GenBank发表的产气荚膜梭菌α毒素、β毒素作为参考,应用生物学软件设计扩增C型产气荚膜梭菌α毒素和β毒素的特异性引物,预期基因片段大小分别为1 110 bp与927 bp;建立PCR反应体系并设置反应条件;反应结束后对扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳进行检测。结果表明,设计的引物可以良好的扩增出C型产气荚膜梭菌的α毒素和β毒素基因,扩增的基因片段大小与预期的一致,阴性水对照与ε毒素对照扩增电泳泳道均为阴性。此方法用于判定C型产气荚膜梭菌的毒素型是可行的。     

家蚕浓核病毒BmDNV-1(伊那株)结构蛋白基因VP4的克隆、表达及抗体制备

为研发新的日本血吸虫(Schistosoma japonicum)疫苗候选抗原基因,为血吸虫诊断和疫苗研制提供依据,提取和纯化S.japonicum成虫DNA,PCR扩增相关基因,然后将其克隆入pBST载体,对菌落PCR阳性克隆子测序和分析.菌落PCR获得一条与PCR产物一致的DNA片段,PCR产物与S.japonicum 22 600抗原分子DNA序列具有高度同源性,636 bp大小,oRF189 bp,ORF小是全长的蒯读框,只获得部分编码区,能编码63个氨基酸,表达产物含有一个包含9个氨基酸残基的潜在螺旋跨膜片段(25～33位)和一个酪氨酸激酶磷酸化位点(38～39位).本研究所获取的阳性克隆是与S.japonicum 22 600抗原编码基因有高度同源性的基因.通过Blastn和BLASTP分析,预测该基因为体膜相关蛋白基因,可编码血吸虫体壁相关蛋白,可能是信号传递分子.     

人RS21-C6基因的克隆及其原核表达

从小鼠胸腺细胞克隆的新基因RS21-C6的cDNA648bp与人表达序列标签(EST)数据库进行同源性比较,得到71个EST片段,通过EST拼接获得一致性序列,经设计引物,并采用RT-PCR方法,从人新生儿脐带血单个核细胞、肝脏、淋巴结及Jurkat细胞系cDNA中扩增出一700bp的片段,利用快速扩增cDNA末端(RACE)方法,扩增其5′和3′端序列,得到此基因的全长序列(1118bp),其中包含一个513bp的开放阅读框,编码170个氨基酸.该基因在核酸水平与小鼠基因的同源性为83%,其演绎蛋白水平的一致性为75%,相似性为83%.此基因的GenBank登录号为AF210430.此外,已成功表达此基因的谷胱甘肽巯基转移酶(GST)-RS21-C6融合蛋白,其表达量占总菌体蛋白的32.5%.     

甜菊(Stevia rebaudiana)糖基转移酶基因的克隆及序列分析

利用与植物次生代谢产物糖基化相关的UDPG糖基转移酶的特征性保护区域，设计了同源简并引物，以甜菊基因组DNA为模板，PCR扩增获得甜菊糖基转移酶基因片段，根据获得的基因片段设计引物GSTr和GSTf，分别与cDNA文库的T3和T7通用引物扩增获得全长核苷酸序列的甜菊糖基转移酶基因，定名为sud pt-2，该基因全长1662bp，包括poly(A)和一个1362bp的开放阅读框，编码454个氨基酸。与常见的糖基转移酶基因的相似性达44％-77％，且具有UDPG糖基转移酶的特征性保守序列。分子发育进化分析表明，此基因为类黄酮糖基转移酶基因家族成员。     

野桑蚕serpin2基因的克隆及转录表达分析

以野桑蚕Bombyx mandarina 5龄第3天幼虫为实验材料,利用RT-PCR技术,克隆了野桑蚕Bombyx mandarina serpin2cDNA,并对其转录表达模式进行了分析.结果表明:野桑蚕Bombyx mandarina serpin2基因的完整开放阅读框长1 125bp,有7个内含子,8个外显子,编码374个氨基酸,蛋白质的分子质量为41 760,pI为4.87.氨基酸序列具有与其他昆虫serpin2的共有特征.该基因的mRNA在表皮和马氏管中的表达水平较低,而在脂肪体中的表达水平最高.     

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.     

草鱼过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)基因 cDNA序列的克隆及其组成型表达

过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)是核激素受体超家族成员之一,分α,β,γ 3个亚型,PPAR具有多种生物学效能,对其基因进行研究将有助于揭示草食性鱼类对营养物利用规律及其机制.通过简并引物克隆草鱼(Ctenopharyngodon idellus)PPAR基因cDNA核心序列,应用3'RACE技术扩增该序列的3'末端序列,并对其进行序列分析,最后用荧光定量PCR方法比较草鱼肝脏、脑、脾脏、肌肉、脂肪和心脏的PPARα、PPARβ和PPARγ基因mRNA相对表达水平.序列分析结果表明,草鱼PPARα、PPARβ和PPARy基因cDNA核心序列片段大小为631 bp,604 bp和651 bp,分别编码210、201和217个氨基酸,PPARy经3'RACE后共获得大小为1 331 bp的片段,编码337个氨基酸.草鱼与鲤鱼(Cyprinus carpio)、斑马鱼(Danio rerio)、鲈鱼(Lateolabrax japonicus)等鱼类PPAR氨基酸序列同源性很高,为71.4%～96.1%;与人(Homo sapiens)、大鼠(Rattus norvegicus)、小鼠(Mus musculus)、牛(Bos taurus)等哺乳动物PPAR氨基酸序列的同源性也较高,为65.0%～77.6%;与非洲爪蟾(Xenopus laevis)等两栖动物PPAR氨基酸序列的同源性约为67.0%.荧光定量PCR结果表明,草鱼PPARα于肝脏,PPARβ于肝脏、肌肉和心脏,PPARγ于肝脏的表达相对较高.相同物种不同PPAR亚型的同源性较低,而不同物种同型PPAR同源性很高,反映了不同亚型在结构上的差异,这与其在功能上的差异是相一致的.     

猪繁殖和呼吸综合征病毒福建毒株ORF5的序列分析及原核表达

根据猪繁殖和呼吸综合征病毒(PRRSV)已发表的核苷酸序列,设计了一对特异性引物(p1/p2),用RT-PCR扩增PRRSV福建毒株FJ-1的全长糖基化囊膜蛋白基因(ORF5),将扩增产物连接到pUCm-T载体并转化大肠杆菌DH10B,筛选阳性重组质粒进行序列测定与分析.再设计另一条引物(p3)与p2从重组载体pUCm-T-ORF5中扩增出缺失了N端30个氨基酸残基的tGP5的编码序列tORF5,克隆入表达载体pGEX-4T-3后在大肠杆菌中表达.结果表明,FJ-1毒株ORF5基因为603 bp,编码200个氨基酸,与北美型参考毒株VR-2332、CH-1a及欧洲型参考毒株LV的氨基酸同源性分别为87%、89%和53%,推定福建毒株FJ-1属于北美型毒株.原核表达产物经过SDS-PAGE及Western Blot分析,证实为GP5与谷胱甘肽转移酶(GST)的融合蛋白.分子量为41 kDa.表达量约占菌体蛋白的15%,主要以包涵体形式存在.     

鸡新城疫病毒ND-xx08株F基因的克隆及分析

新城疫病毒（NDV）ND-xx08毒株经10 d龄SPF鸡胚增殖后,提取其基因组RNA并反转录成cDNA,用NDV F基因特异性引物,经PCR扩增后获得与F基因预期大小一致的DNA片段。将NDV F基因片段克隆到pMD18-T载体上,并进行EcoR I和Hind III双酶切鉴定和测序鉴定。结果显示,ND-xx08毒株F基因片段的长度为1 662 bp,共编码554个氨基酸,F蛋白的裂解位点为112R-R-Q-K-R-F117,是典型强毒株氨基酸序列结构。将NDV ND-xx08株F基因的47 bp到420 bp序列与新城疫病毒基因型I至基因型Ⅸ毒株的相同序列绘制病毒基因进化树,显示ND-xx08分离株属于基因Ⅶe型。将NDV ND-xx08株F全基因与国内外发表的23株NDV F基因核苷酸序列和氨基酸序列的同源性比较分析,结果表明,其核苷酸序列的同源性在82.7%~97.8%之间,氨基酸同源性在87.5%~97.7%之间。     

血吸虫膜相关抗原基因的克隆

目的:筛选日本血吸虫(Schistosoma japonicum,S.japonicum)新的疫苗候选抗原基因.方法:以S.japonicum成虫DNA为模板,PCR扩增相关基因,然后将其克隆XpBS-T载体,通过菌落PCR对产物进行检测,对阳性克隆子测序,与GeneBank中的已知相关序列进行比对分析.结果:菌落PCR获得一条与PCR产物一致的DNA片段,序列测定结果表明PCR产物与S.japonicum 22.6 kDa抗原分子核苷酸序列具有高度同源性.其目的基因大小636 bp,具有一个189 bp的ORF,能编码63个氨基酸.ORF不是全长的阅读框,只获得部分编码区.表达产物可含有一个包含9个氨基酸残基的潜在螺旋跨膜片段(25～33位)和一个酪氨酸激酶磷酸化位点(38～39位).讨论:成功克隆出一个与S.japonicum 22.6kDa抗原编码基因有高度同源性的基因.预测该基因为膜相关蛋白基因,可编码血吸虫体表膜相关蛋白.在生理机能上,该膜相关蛋白可能是信号传递分子.     

绵羊母源基因TRIM28克隆、表达及生物信息学分析

为了研究TRIM28基因在绵羊早期克隆胚胎发育过程中基因组去甲基化与重新甲基化及其维持的机制,探索母源关键基因在体细胞克隆效率中的作用,本研究通过提取中国美利奴细毛羊卵巢组织RNA,经反转录获得cDNA,利用特异性引物扩增TRIM28基因编码区序列,测序后采用生物信息学软件对编码区序列及氨基酸序列进行相关生物信息学分析和结构预测,进一步采用RT-PCR对绵羊不同组织中TRIM28表达量进行检测。结果显示:克隆获得了绵羊TRIM28基因编码区序列全长2441bp,编码811个氨基酸。生物信息学分析结果表明,不同物种TRIM28基因编码区核苷酸和氨基酸序列具有较高保守性。组织表达谱结果显示,TRIM28 mRNA在中国美利奴细毛羊肺脏、脾脏和卵巢中高丰度表达,且与Zfp57表达情况一致。结论:TRIM28基因结构和进化方面高度保守,推测其在不同组织中行使转录中介因子这一特定的生物学功能相关,TRIM8与ZFP57复合体在分化组织中对基因组甲基化的维持起着重要作用。     

南方鲇GK基因片段的克隆及序列分析

为从南方鲇(Silurus meridionalis)中扩增葡萄糖激酶(GK)基因,根据已报道的GK基因结构中的氨基酸保守区域,设计简并引物;从南方鲇肝胰脏中迅速抽提RNA,将扩增出的产物克隆到pMD18-T载体上并导入到大肠杆菌DH5α中;阳性克隆鉴定后测序.将测序得到的南方鲇GK基因与已知的GK基因进行核苷酸序列比...