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.     

鸡IFIT5基因单核苷酸多态性的生物信息学分析

为了筛选鸡IFIT5基因潜在的、具有生物学功能的nsSNPs(nonsense Single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点和UTR-SNPs(untranslated regions-SNPs)位点。利用5种SNPs在线工具对nsSNPs进行分析预测有害位点;使用SWISS-MODEL,Pymol,Consurf server等软件对有害nsSNPs位点进行蛋白质的空间结构,氨基酸的氢键变化,及保守型等进行相关分析。此外,对UTR-SNPs位点使用UTRScan分析预测其结合模式元件是否改变。结果表明:从IFIT5基因的nsSNPs位点筛选出来的6个有害nsSNPs位点(L220I,L223M,L223V,Y375C,E391G和Y414D)都为潜在性功能位点,其中E391G位点最可能影响蛋白的结构和功能。从UTR-SNPs筛选出9个位于uORF的位点可能影响IFIT5基因的转录模式。     

水稻OsMDH基因的克隆及其生物信息学分析

水稻(Oryza sativa L.)OsAAP6基因是控制水稻种子蛋白质含量的主效数量性状座位(quantitative trait locus, QTL)基因，对水稻品质性状产生重要影响，而OsMDH蛋白能够与OsAAP6基因发生相互作用。利用生物信息学策略对OsMDH蛋白的理化性质、蛋白结构及功能进行预测，探究OsMDH基因的生物学功能。结果表明：水稻OsMDH基因的编码区(coding sequence, CDS)区长999 bp,编码332个氨基酸；编码蛋白为疏水蛋白且不存在信号结构，包含两个跨膜结构。通过蛋白互作分析，发现OsMDH可能与柠檬酸合酶、延胡索酸酶等发生相互作用，参与三羧酸循环过程。     

人丝氨酸蛋白酶抑制剂B3基因的生物信息学分析

人丝氨酸蛋白酶抑制剂B3 SERPINB3能抑制半胱氨酸蛋白酶,具有抗细胞调亡、促进细胞增殖和迁移作用,且与许多肿瘤的发生与发展密切相关.通过基因电子克隆(in silico cloning)获得SERPINB3基因全长cDNA序列(1779 bp),编码由390个氨基酸组成的蛋白质.核酸序列分析表明:SERPINB3...     

国产大蒜凝集素基因的克隆与生物信息学分析

为了获得国产大蒜新的凝集素家族基因,根据NCBI数据库中已公布的大蒜凝集素基因序列设计引物,从国产大蒜的鳞茎中提取总RNA,采用RT-PCR技术分离克隆出一个大蒜凝集素基因,命名为ASA-C。ASA-C全长546 bp,包含1个471 bp的ORF,编码156个氨基酸的多肽。利用网站和分析软件对其进行生物信息学分析。结果 表明：ASA-C与已公布的同源二聚体大蒜凝集素ASAⅡ基因具有较高同源性;推测该基因编码多肽的N端有一典型跨膜结构域的信号肽,多肽序列上有3个甘露糖特异性结合凝集素共有基序（Q-D-N-V-Y）。多重序列比对以及系统进化树的结果 表明大蒜凝集素的保守性很强,这为进一步开发利用大蒜凝集素蛋白的功能奠定了基础。     

新型肠毒素蛋白SElK编码基因的克隆测序、生物信息学分析和表达载体构建

采用微波加热法提取金黄色葡萄球菌基因组DNA,根据NCBI上登录的肠毒素基因sek设计引物,PCR克隆selk基因,对selk基因测序并进行生物信息学分析,在此基础上构建重组表达质粒p ET-32a(+)-selk.测序结果表明本研究克隆得到具有正确编码序列的新型肠毒素selk基因;Protparam分析表明在一级结构水平上该蛋白具有较高的热稳定性;亲疏水性分析表明SEl K蛋白是一个亲水性较高的蛋白质;同源建模表明SEl K蛋白的domain B结构域缺乏传统肠毒素所具有的胱氨酸环,但SEl K蛋白domain B中β-折叠片数量比传统肠毒素更高.这些结果为进一步研究SEl K蛋白的结构与功能奠定基础.     

山羊和藏羚羊全基因组微卫星分布规律及其生物信息学分析

本文利用生物信息学方法搜索和统计了山羊和藏羚羊全基因组中完整型SSRs序列,并对其生物信息学特征进行比较分析.山羊和藏羚羊全基因组中SSRs总数量分别为920 300个和913 059个,占其全基因组长度的比例分别为5.56‰和5.39‰.山羊和藏羚羊全基因组SSRs六种重复类型的数量、比例、丰度和密度分布模式如下:单核苷酸SSRs二核苷酸SSRs三核苷酸SSRs五核苷酸SSRs四核苷酸SSRs六核苷酸SSRs,这六种重复类型SSRs特征相互比较有显著差异,而相同重复类型SSRs特征基本一致.山羊基因5′端非翻译区和外显子区均是三核苷酸SSR丰最丰富,其次依次是单核苷酸、二核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸;而其3′端非翻译区和内含子区均是单核苷酸SSR最丰富,其次依次是二核苷酸、四核苷酸、三核苷酸、五核苷酸和六核苷酸.山羊第1条染色体上SSRs数量最多,其次依次是第2条、X染色体、第6条、第4条和第8条染色体,而较少的是第25、28条染色体,所有染色体上SSRs丰度不存在显著差异.山羊和藏羚羊全基因组各重复类型优势SSRs序列基本一致,并与牛、绵羊全基因组中不同重复类型SSRs优势序列相一致.     

SH2D7基因及其编码蛋白的生物信息学分析

 为了对SH2D7 基因序列及其编码蛋白进行生物信息学分析,应用NCBI 数据库和ExPASy 等程序,对SH2D7 基因核苷酸序列进行了分析,并预测了其编码蛋白的理化性质及二级结构等。结果表明,SH2D7 基因定位于人类染色体15q25.1,包含了6 个外显子和5 个内含子。SH2D7 基因编码蛋白的功能主要涉及基因表达调控、信号传导等;分子量约为49.8 kD,等电点为5.99,是一种亲水蛋白,主要位于细胞核中,有35 个磷酸化位点及22 个抗原位点。     

葱蝇PDK1基因的克隆及生物信息学分析

3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(3-phosphoinositide-dependent protein kinase 1,PDK1)是磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol-3kinase,PI3K)/蛋白激酶B(PKB/Akt)信号通路中一个关键的激酶。该通路在人(Homo sapiens)、黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)、秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中是一条保守的通路,通过激活下游的因子对代谢、细胞分化、寿命等产生重要调节作用。本研究基于葱蝇(Delia antiqua)转录组数据通过生物信息学分析从其中鉴定出PDK1基因4条Unigene序列,并通过PCR技术克隆了PDK1基因的全长cDNA,命名为DaPDK1,其全长为3 215bp,开放阅读框长2 730bp,编码909个氨基酸。采用生物信息学的方法,推测该基因编码的蛋白质相对分子质量为100.3kD,等电点为8.53。该蛋白第87~109氨基酸是跨膜区,第284~627和744~833氨基酸是两个保守结构域STKc和PH。同源性分析表明DaPDK1蛋白与地中海实蝇(Ceratitis capitata)PDK1蛋白氨基酸序列相似性最高(一致率为53.1%,相似率为63.2%)。本研究结果有望为进一步研究葱蝇PI3K/Akt信号通路中PDK1基因的特性及功能奠定基础。     

日本对虾miR-34靶基因预测及其生物信息学分析

已有研究表明日本对虾(Marsupenaeus japonicus shrimp)miR-34(mja-miR-34)参与调控白斑综合症病毒(white spot syndrome virus, WSSV)的感染，但其调控的宿主基因还未具体阐述.本研究首先比对了miR-34在17个物种中的序列，并使用TargetScan 5.1和miRanda预测了miR-34调控的宿主基因.结果显示，miR-34在物种进化过程中具有高度保守性；mja-miR-34可靶向作用于242个宿主编码的基因，且在病毒感染不同时间段呈现差异表达；利用GO注释和KEGG信号通路富集分析结果表明，mja-miR-34的靶基因参与细胞代谢、细胞信号转导、免疫系统以及遗传信息的调控等过程；mja-miR-34在对虾体内可调控靶基因(translation initiation factor)的表达.结果说明mja-miR-34及其靶基因参与病毒感染等多个细胞进程，但还有待进一步验证.本研究可为mja-miR-34靶基因的鉴定及其生物学功能的研究提供数据支持和理论指导.     

水稻OsAQP基因的生物信息学分析

水通道蛋白是普遍存在于动、植物及微生物中的水专一性通道.研究表明水通道蛋白在种子萌发、细胞伸长、气孔运动及逆境应答等多种生物学过程的水分运输中起着关键作用.为了进一步研究水通道蛋白的功能,本文利用生物信息学方法对水稻新基因OsAQP及其编码蛋白的二级结构、理化性质和功能进行了预测,以同源建模的方法构建了三维结构分子模型,为基因功能的研究提供了线索和参考依据.     

赤狐ESR1基因启动子的克隆及生物信息学分析

对赤狐ESR1基因启动子区转录因子结合位点进行了预测,为今后研究其转录调控机制提供参考依据.以赤狐基因组DNA为模板,通过PCR技术扩增克隆ESR1基因启动子序列,并构建至双荧光素酶报告基因载体;利用生物信息学方法对ESR1基因核心启动子区的关键转录因子结合位点进行预测.成功克隆出赤狐ESR1基因5'上游1880 bp...     

家蚕中一未知基因的生物信息学分析

对家蚕中一未知基因进行生物信息学分析,结果显示：该基因开放阅读框大小为858bp,编码285个氨基酸,预测分子量为31．1kD,等电点为4．75;该基因编码蛋白含有TPR（Tetratrico Peptide Repeat）结构域,具有个蛋白激酶C磷酸化位点、酪蛋白激酶II磷酸化位点、肉豆蔻酰基化位点、糖基化位点及cAMP和cGMP依赖蛋白激酶磷酸化功能位点。     

人IDE基因启动子生物信息学分析

对人IDE基因启动子进行生物信息学分析以获得人IDE基因启动子、CpG岛及转录因子结合位点特征.从UCSC基因组数据库成功获得人IDE基因5’调控区2 000 bp序列.Promoter 2.0、FPROM、NNPP预测人IDE基因分别有3个、2个、6个启动子.Relative profile score threshold选择80%、85%、90%、95%、100%时,JASPAR预测该序列存在5170、1771、454、87和5个可能的转录因子结合位点.Relative profile score threshold选择80%,搜索到6个潜在的TCF7L2转录因子结合位点.采用进化足迹法,LAGAN预测方法获得位于人和小鼠同源IDE基因启动子保守区域相同位置的转录因子结合位点为14个,包含转录因子SPI-1、cap、c-FOS、FREAC-3、c-ETS、Cdxa、HSF2等.发现一个CpG岛,位于1 303～1 705 bp 之间,大小为403 bp.人IDE基因启动子、CpG岛及转录因子结合位点的生物学信息学分析,为下一步基因表达调控实验奠定了基础.     

铁皮石斛花青素合成酶基因的生物信息学分析

花青素合成酶(ANS)是花青素合成途经中的关键酶,可催化无色花色素转变成有色花色素.本文从NCBI数据库中获取铁皮石斛花青素合成酶基因(DoANS)的cDNA序列,并利用生物信息学方法对该基因进行了分析.分析结果表明:该基因完整的开放阅读框长1077 bp,共编码358个氨基酸,其中亮氨酸含量最高,占氨基酸总数的10....     

马鹿mtDNA Cyt b基因的生物信息学分析

基于NCBI数据库获取马鹿（Cervus elaphus）Cyt b基因序列，应用生物信息学方法对马鹿Cyt b基因编码的蛋白质进行理化性质、结构和相关功能的预测分析，了解马鹿mtDNA Cyt b基因的结构、功能和表达特性.结果表明：马鹿Cyt b编码的蛋白质为疏水性蛋白质，推测相互作用的蛋白质包括LOC100524873,UQCRC1,UQCRQ,ND1,MT-ND2,COX1,COX2,COX3,ND4H和CYC，功能与电子运输、耦合质子运输以及泛醌-细胞色素c还原酶活性有关；二级结构主要为无规则卷曲，有2个潜在的N-糖基化位点和34个磷酸化位点，9个跨膜螺旋结构域，定位于内质网和细胞质膜；马鹿与梅花鹿（Cervus nippon）的亲缘关系较近.这对于马鹿种质鉴定分子标记的筛选及其与梅花鹿的渐渗杂交具有理论意义.     

赛黑桦matK基因生物信息学分析

matK基因广泛应用于植物亲缘关系和物种鉴定研究.利用生物信息学对赛黑桦matK基因进行开放阅读框、氨基酸组成、蛋白质跨膜结构区、亚细胞定位和结合区分析,预测信号肽、氨基酸亲/疏水性、氨基酸二级结构,利用同源建模构建赛黑桦成熟酶K的三维结构及12种桦木属植物的系统进化树.结果表明:赛黑桦matK基因序列长度为2 524 bp,有13个开放阅读框; matK基因编码的成熟酶K含20种氨基酸,由17. 86%的α螺旋、9.52%的β折叠和72. 62%的无规则卷曲组成,为亲水性蛋白,具有10个蛋白结合区和1个多核苷酸结合区;赛黑桦与白桦、真桦、沼桦、甸生桦、绒毛桦和垂枝桦的亲缘关系较近.研究结果可为赛黑桦苗期的分子鉴定提供参考.     

肝细胞癌关键基因的生物信息学分析

肝细胞癌是一种高死亡率的原发性肝癌,其有限治疗和较低的化疗敏感性,使得迫切需要寻找潜在的临床治疗靶点和预后判断的生物标志物.为此,采用生物信息学方法对肝细胞癌发生发展的关键基因进行挖掘.从基因表达数据库(GEO)中下载数据集,并筛选差异表达基因,使用在线数据库DAVID 6.8对筛选到的DEGs进行基因本体(GO)富集...     

羊草LVAP1基因的克隆及生物信息学分析

克隆羊草VHA-c基因并预测其编码蛋白质结构和功能.由羊草总RNA经RACE克隆获得VHA-c基因cDNA,采用生物信息学方法预测蛋白结构和功能.获得羊草VHA-c基因cDNA,命名为LVAP1基因(GenBank登录号为GQ397276),LVAP1基因开放阅读框为498 bp,编码165个氨基酸,有4个α-螺旋跨膜结构域,在第4个结构域上含有一个高度保守的G lu142残基,推测它是质子的结合位点.进化树分析显示,羊草LVAP1蛋白与小麦、碱蓬和冰叶日中花等植物的VHA-c蛋白具有高度的同源性,推测LVAP1亚基与其他VHA-c亚基执行相似的功能.