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。     

鸡StAR基因非同义单核苷酸多态性的生物信息学分析

以鸡StAR基因为研究对象,在分子水平上探究StAR编码区功能性位点。利用SIFT,PolyPhen-2,PANTHER和PROVEAN等4种方法预测对nsSNPs进行分析预测有害位点,使用SWISS-MODEL, Consurf server,Pymol,I-Mutant 3.0等软件对有害nsSNPs位点进行蛋白质的空间结构、氨基酸间氢键的改变及蛋白稳定性等相关分析。结果表明:从StAR基因的nsSNPs位点筛选出来6个主要有害突变(V125G,M144R,N148T,T204P,C224W和L247Q)。其中,M144R,N148T和T204P这3个位点氢键数目和空间结构发生变化,M144R,N148T,C224W和L247Q这4个位点降低了StAR蛋白质的稳定性,且M144R,N148T,T204P,C224W和L247Q均为高保守性位点。预测M144R,N148T,T204P,C224W和L247Q这5个位点可能为鸡StAR基因的潜在功能性位点。     

水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白基因的克隆、表达及检测

以水稻（粳稻）cDNA为模板,设计一对特异性引物,获得编码水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白基因的全序列,ORF区编码含535个氨基酸的蛋白,具有磷酸盐转运蛋白保守的蛋白激酶C作用位点、N端糖基化位点与酪蛋白激酶Ⅱ作用位点Southern blot分析显示此基因在水稻基因组中具有多个拷贝,与水稻基因组序列分析结果一致Westernblot预测目的基因表达的蛋白大小约为57．7ku．该基因的真核表达研究正在进行中．     

新型冠状病毒膜蛋白的生物信息学分析

为了研究新型冠状病毒膜蛋白(SARS-CoV-2 M蛋白)结构及性质.基于生物信息学分析M蛋白质基因结构、二级结构和三级结构、翻译后的修饰和进化历程.结果表明,M蛋白为疏水性蛋白,其基因编码区长度为669bp,编码222个氨基酸;M蛋白启动子区内不存在甲基化位点,存在17潜在的转录因子结合位点;其二级结构以无规则卷曲和...     

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。     

绵羊KAP1.1基因编码蛋白生物信息学分析

为了探究KAP1.1基因(keratin-associated protein 1-1)潜在的生物学功能,利用分子生物学软件对绵羊KAP1.1基因编码蛋白进行了生物信息学分析。结果表明,该基因共编码182个氨基酸,为一可溶性不稳定蛋白。分子量为18 788.45 u,等电点为6.03。另预测得知该蛋白含有6个磷酸化位点,无糖基化位点,不含有跨膜区和信号肽,推测其不是一个分泌型蛋白。亚细胞定位绵羊KAP1.1蛋白主要在线粒体和细胞核中发挥生物学功能,二级、三级结构显示,无规则卷曲是构成该蛋白的主要结构元件。物种间同源性分析显示,绵羊KAP1.1蛋白氨基酸组成与牛的相似度最高(85.9%)。     

山羊奇异变形杆菌毒力因子zapA基因的克隆及蛋白结构预测

为了研究山羊奇异变形杆菌毒力因子,克隆zapA基因和预测推导的蛋白结构.采用PCR方法,对山羊奇异变形杆菌zapA基因进行扩增、克隆及序列测定;利用生物信息学软件预测推导zapA蛋白的信号肽、跨膜区、二级结构及B细胞抗原表位.结果表明:zapA基因长为1 476bp,编码491个氨基酸,与参考株的核苷酸序列同源性为99.59%,氨基酸同源性为99.59%;zapA蛋白存在信号肽,无跨膜区,B细胞表位可能位于69-71,78-84,136-139,197-199,353-356,371-373和472-474氨基酸区域内或附近.该试验为奇异变形杆菌zapA蛋白的表达及基因工程疫苗的研制提供了理论基础.     

人类转运蛋白中致病性nsSNPs的预测

转运蛋白是生物体中一类极其重要的功能性蛋白．改变转运蛋白结构、功能及稳定性并最终导致个体的生理功能受到影响,甚至产生严重疾病的非同义SNPs（nsSNPs）称为致病性nsSNPs．本文应用岭偏最小二乘法（RPLS）成功构建了1个预测转运蛋白中致病性nsSNPs的理论模型,其中训练集（420个nsSNPs）和测试集（130个nsSNPs）的预测准确率分别达到83．8％和82．3％．该模型的成功构建将有助于预测转运蛋白中致病性nsSNPs,并对基于药物基因组学的个体化医疗的发展具有推动作用．     

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.     

甘蔗抗坏血酸过氧化物酶的电子克隆及生物信息学分析

电子克隆是随着EST计划和生物信息学发展起来的基因克隆策略。运用电子克隆的方法获得甘蔗S-APX2基因。以水稻中一个基因OsAPX2为种子序列,对甘蔗的EST数据库进行搜索,应用相关软件进行预测和分析。获得一个甘蔗APX基因S-APX2的cDNA序列全长,该序列长1110bp,包含一个完整的975bp的ORF,编码324个氨基酸;属于疏水性蛋白,编码蛋白含有Heme binding site,Substrate binding site,K+binding site,Ascorbate-peroxidase结合位点和保守域,属于Plant-peroxidase-like Superfamily家族;亚细胞定位分析显示,编码蛋白位于植物细胞的线粒体中。具有5个丝氨酸磷酸化位点,9个苏氨酸磷酸化位点以及1个酪氨酸磷酸化位点;存在信号肽但是无跨膜结构域,二级结构由30.74%α螺旋、13.92%延伸链和40%无规则卷曲组成;且与水稻、玉米等其他植物的APX具有高度的同源性。电子克隆获得了完整的甘蔗APX基因全长cDNA。     

大熊猫核糖体蛋白L34基因cDNA克隆与蛋白特性

为进一步研究RPL34的结构基因,也为更深入开展大熊猫分子生物学研究积累科学资料,本研究采用RT-PCR方法,首次成功克隆了大熊猫的核糖体蛋白L34基因的cDNA序列,对克隆序列进行了测序及初步分析,并利用RPL34蛋白构建系统树.结果表明:大熊猫RPL34基因的表达序列全长为379 bp,ORF为354 bp,编码117个氨基酸的蛋白质,该蛋白分子量为13.292 9 kD,等电点(pI)为11.48,含有5种类型共11个功能位点.进一步分析发现,该基因与已报道的人、牛、褐家鼠、小家鼠、非洲爪蟾和斑马鱼等物种的编码序列及其编码的氨基酸序列同源性很高,蛋白质分子量、pI非常接近,功能位点基本相同,说明核糖体蛋白L34基因及其编码蛋白在进化过程中非常保守;进化树分类结果与传统分类一致,表明L34蛋白能很好的反映物种间的进化关系.     

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.     

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.     

大豆GeBP转录因子家族基因生物信息学分析

利用生物信息学方法鉴定了9个大豆GmGeBP基因,并对基因及蛋白结构和性质、染色体分布、亚细胞定位、系统进化关系进行预测分析。结果显示,9个GmGeBP基因分布在大豆的7条染色体上,它们所编码的肽链长度在353～448个氨基酸之间,等电点范围处在4.65～9.08之间;9个GmGeBP蛋白序列中均含有1个DUF573基序;9个GmGeBP蛋白含有不同数量的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点,且它们均定位于细胞核中;9个GmGeBP蛋白和18个拟南芥AtGeBP蛋白可分为5个进化枝。以上结果为系统研究GmGeBP基因功能提供理论依据。     

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。     

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.     

大熊猫核糖体蛋白S26亚基基因(rps26)的cDNA克隆及序列分析

为了解大熊猫核糖体蛋白亚基rps26基因的结构特点及其与已报道的人和其他哺乳动物核糖体蛋白亚基基因rps26的异同,以大熊猫的肌肉组织为材料,根据已报道的部分哺乳动物核糖体蛋白S26亚基基因(rps26)的相关信息设计引物,运用RT-PCR技术,成功地克隆了核糖体蛋白亚基基因rps26的表达序列,并对其进行了测序及初步分析.结果表明:大熊猫rps26亚基基因的表达序列长为413 bp,开放阅读框(ORF)为348 bp,编码115个氨基酸的蛋白质,该蛋白的相对分子质量为13.025 2×103,等电点为11.61.拓扑预测显示该蛋白含有3个功能位点:1个N-糖基化位点,1个酪蛋白激酶Ⅱ蛄姿峄?位点和1个核糖体蛋白S26e signature位点.进一步分析发现,大熊猫rps26基因与已报道的人、西藏黄牛、野猪、褐家鼠和小家鼠5个哺乳动物物种的表达序列其编码的氨基酸序列具有很高的相似性:编码序列同源性分别为90.23%、91.67%、92.82%、87.36%和86.78%;氨基酸序列同源性均为99.86%.     

山羊INHA和INHBA基因的cDNA克隆、序列分析及组织表达研究

分别提取处于同一发情周期的5只低繁藏山羊和5只高繁金堂黑山羊的卵巢、垂体的总RNA,并通过RT-PCR技术对INHA、INHBA基因cDNA进行克隆、序列分析,以Real-time PCR技术对其进行组织表达研究.结果表明:藏山羊和金堂黑山羊INHA基因编码区均长1083bp,编码360个氨基酸,两品种基因编码区有7处碱基不同,并导致3处氨基酸的差异;INHBA基因编码区均长1278bp,编码425个氨基酸,两品种基因编码区有4处碱基不同,并导致1处氨基酸的差异.藏山羊INHA基因编码区核苷酸序列与金堂黑山羊、绵羊、牛、野猪、小鼠、褐家鼠、人的同源性分别为:99.4%、98.9%、95.8%、88.6%、81.0%、79.5%和84.8%;藏山羊INHBA基因编码区核苷酸序列与金堂黑山羊、绵羊、牛、野猪、小鼠、褐家鼠、人的同源性分别为:99.7%、99.4%、98.1%、91.7%、88.0%、88.5%和91.2%.INHA和INHBA基因mRNA在两个山羊品种的卵巢、垂体中均有表达,但两品种间无显著性差异(P0.05).说明INHA和INHBA基因在动物进化中比较保守,与山羊多羔性状的相关性有待进一步研究.     

一种改进的六联体使用频率编码测度

在基因预测软件中常用的编码测度得到的序列编码潜力大小往往与序列的C G含量紧密相关,从而影响了对蛋白编码区的识别效果．研究发现六联体使用偏好与其自身C G含量存在一种近似线性的相关性,据此提出了一种改进的六联体使用偏好模型,通过综合考虑六联体使用频率与六联体的C G含量,可简便有效地减小序列编码潜力大小对序列C G含量的依赖性．测试表明,与分类建模策略相比,该方法所需的训练数据较少,而且具有更好的蛋白编码区识别效果,因此可用于基因预测软件中以提高蛋白编码区与基因结构的预测精度．     

大熊猫核糖体蛋白S12亚基基因(rpS12)的cDNA克隆及序列分析

根据已报道的部分哺乳动物核糖体蛋白S12亚基基因(rpS12)的相关信息设计引物,运用RT-PCR技术,从大熊猫的肌肉组织总RNA中成功克隆了核糖体蛋白S12亚基基因的表达序列,对其进行了克隆、测序及分析.结果表明:大熊猫核糖体蛋白S12亚基基因的表达序列全长为422bp,开放阅读框(ORF)为399bp,编码132个氨基酸的蛋白质,该蛋白的相对分子质量为1.45×104,PI为6.81,含有1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,3个N-豆蔻酰化位点和一个核糖体蛋白S12 signature位点.该基因的表达序列及其编码的氨基酸序列与已报道的部分哺乳动物有很高的相似性.