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.     

十字花科部分蔬菜HRD基因的克隆与生物信息学分析

根据NCBI上得到的拟南芥HRD基因序列,利用同源序列克隆的方法,设计引物,从12种十字花科蔬菜中克隆出其核酸序列,并进行生物信息学分析,旨在验证克隆出的序列与拟南芥HRD基因是否具有同源性.对这些得到的核酸序列从DNA序列、氨基酸序列的相似性、亲/疏水性、2级结构、功能域、3级结构、同源进化树等进行了预测和较为全面的分析.结果显示经PCR扩增,都得到了大小与拟南芥HRD基因基本一致的序列,长度在555bp左右.其基因序列、氨基酸序列比对同源性分别达到93.14%和89.74%;亲/疏水性分析表明该基因编码的蛋白为亲水性蛋白;推导的氨基酸序列中均存在AP2功能结构域,属于十字花科AP2/ERF类家族转录因子基因;同源进化树分析表明它们具有很高的同源性,说明所克隆的序列与拟南芥HRD基因由同一个基因进化而来,是十字花科植物中的保守基因.     

三种蝙蝠线粒体解偶联蛋白2（UCP2）基因的克隆和进化分析

根据几种哺乳动物UCP2基因的保守区设计一对简并引物,扩增马铁菊头蝠（Rhinolophus ferrumequinum）、长翼蝠（Miniopterus fuliginosus）和犬蝠（Cynopterus sphinx）的UCP2基因的全部编码区序列.测序结果表明,三种蝙蝠UCP2编码区全长930 bp,编码309个氨基酸,推测的氨基酸序列包含线粒体内膜载体蛋白的3个特征结构及解偶联蛋白（UCPs）的特征序列.序列分析表明,蝙蝠与其它哺乳动物UCP2的氨基酸推导序列有很高的同源性,为90.6%~97.0%.进化分析表明,UCP2基因在哺乳动物中进化过程中非常保守,受到强烈的纯化选择压力作用（ω=0.063）.Branch-specific 模型分析表明,UCP2基因在蝙蝠支系与其它不能飞行的哺乳动物、冬眠蝙蝠与非冬眠蝙蝠的进化过程所受到的选择压力无明显差异（P>0.05）.这说明在整个哺乳动物进化过程中UCP2对其能量代谢的调控均起到了重要作用.然而,UCP2如何参与哺乳动物能量调控仍有待于进一步研究.     

豇豆钙调蛋白cDNA的克隆及序列分析

从豇豆成熟叶片中提取总RNA,反转录合成cDNA第一链,根据钙调蛋白结构基因两端保守序列设计引物,PCR扩增豇豆钙调蛋白基因,克隆到T-easy载体上并测定了其全序列.序列分析结果表明,豇豆钙调蛋白基因由450个核苷酸组成,编码150个氨基酸.与已知的多种植物钙调蛋白基因相比有很高的相似性,核苷酸序列相似性在80%以上,编码的氨基酸序列相似性在90%以上.     

菊花‘千手观音’LEAFY基因转录区基因组克隆和结构分析

LEAFY(LFY)基因在植物花发育过程中具有重要作用,不仅控制着花序分生组织向花分生组织的转变,而且控制着开花时间.通过基因组PCR扩增,获得了菊花‘千手观音’LFY同源基因序列.序列分析表明该基因包括2个内含子和3个外显子.其内含子1的2个序列长短不同,差异明显.2个内含子与甘菊的LFY同源基因DFL相比都表现出了丰富的变异性.其外显子推测的氨基酸序列与甘菊DFL的氨基酸序列相似性达99%.系统进化分析表明‘千手观音’的LFY同源基因与所有的菊属植物的LFY基因在树的同一枝上,且距双子叶植物的距离近于单子叶或裸子植物.Southern杂交表明,‘千手观音’基因组中LFY同源基因以两个拷贝形式存在.     

DELLA基因家族在被子植物中的系统演化关系

基于被子植物各主要分支代表类群的DELLA氨基酸序列，开展它们在被子植物中演化关系的系统发育分析.DELLA基因家族在双子叶植物早期演化阶段经历了一次复制事件，形成2大分支，每支都包含相应的蔷薇类和菊类；单子叶植物没有经历早期的复制事件，所有的DELLA基因聚在一起形成单一的支系.另外，证实了在被子植物的双子叶植物中存在第3个DELLA基因支系.     

A型肉毒杆菌毒素的基因测序与分析

对国内A型肉毒杆菌毒素基因测序,分析了解毒素基因结构并推测其氨基酸序列。提取肉毒杆菌总DNA,利用自行设计的引物对目的基因进行PCR扩增,把目的基因导入E.Coli JM109,筛选含目的基因的阳性克隆菌进行测序和分析,从而了解毒素基因结构并推测其氮基酸序列。对A型肉毒杆菌毒素基因的核苷酸序列成功测序并与GenBank中的相应序列比较,其序列同源性为96％。推测其氨基酸序列同源性为100％。成功地对A型肉毒杆菌毒素的基因进行了测序,这为肉毒杆菌毒素中毒的快速诊断,以及进一步探求以基因工程方法生产此毒素奠定基础。     

猪Akt3基因克隆、序列分析及组织表达图谱研究

本研究以长白猪(Landrace)肌肉cDNA为模板,克隆得到长白猪Akt3基因.序列分析结果显示:长白猪Akt3基因cDNA全长1493bp,编码一个含479个氨基酸的前体蛋白,与人、牛、小鼠和大鼠的氨基酸序列一致性分别为100%、100%、99.58%、99.79%,具有高度保守性.氨基酸结构分析显示,长白猪Akt3基因都具有典型的Pleckstrin homologous domain(PH)结构域和丝氨酸/苏氨酸磷酸化激活位点.组织表达图谱分析结果显示:Akt3基因在所有检测的家猪组织中均有表达.此外,本研究还将Akt3基因编码区序列克隆转入真核表达载体pcDNA3.1(+)中,为下一步功能验证做准备.     

菘蓝色氨酸合成酶基因的克隆与生物信息学分析

对菘蓝色氨酸合成酶基因IiTSA进行克隆,并对其进行生物信息学分析.结果表明:菘蓝IiTSA基因全长2 111bp,包含8个外显子和7个内含子;cDNA全长1 035bp,编码311个氨基酸,编码的蛋白定位在叶绿体基质中,是一种无信号肽和跨膜结构域的疏水性蛋白;二级结构主要由α-螺旋、β-转角、延伸链和不规则卷曲组成;序列比对结果显示,菘蓝IiTSA核酸序列和氨基酸序列与其他多种植物的TSA核酸序列和氨基酸序列均具有较高的同源性.     

猪SOSC5和SOCS6基因克隆及组织表达研究

本文以长白猪(Landrace)大脑cDNA为模板,克隆得到长白猪细胞因子抑制因子SOCS-5基因和长白猪SOCS-6基因.序列分析结果显示:长白猪SOCS-5基因cDNA全长1688 bp,编码一个含有536个氨基酸的前体蛋白,与人、牛、小鼠和大鼠的氨基酸序列一致性分别为97％、97％、94％和95％;SOCS-6基因cDNA全长1645 bp,编码一个含有535个氨基酸的前体蛋白,与人、牛、小鼠和大鼠的氨基酸序列同源性分别为:92％,97％,85％,82％.氨基酸结构分析显示,长白猪SOCS-5和SOCS-6基因都具有典型的中央SH2结构域和C末端有40个氨基酸的SOCS Box结构域;组织表达图谱分析结果显示:长白猪SOCS5基因在大脑、心脏、脾脏、肌肉组织大量表达,在下丘脑、肝脏、肾脏、小肠中也有表达;SOCS6基因在大脑、下丘脑、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肌肉及小肠均大量表达.此外,本研究还将SOCS-5和SOCS-6基因编码区序列克隆转入真核表达载体pcDNA3.1(+)中,为下一步功能验证做准备.     

甜菜夜蛾核多角体病毒（SeMNPV）gp 37基因的克隆及序列分析

通过鸟枪法克隆了甜菜夜蛾核多角体病毒（SeMNPV)基因组DNA EcoR I酶切的2．2kb片段,序列分析表明,该片段含有gp37基因,SeMNPV gp37基因的开放阅读框为801个核苷酸,编码268个氨基酸,预测蛋白质相对分子质量为30400,在gp37基因起始密码子上游有一典型的杆状病毒晚期基因启动子序列ATAAG,同其它昆虫杆状病毒和昆虫痘病毒GP37／Fusolin蛋白的比较结果表明,SeMNPV GP37与已知gp37/fusolin基因的氨基酸序列同源性较高（50－68％）,在其蛋白序列内存在类似的保守区和可能的N－连接糖基化位点,在SeMNPV gp37基因下游存在一个完整阅读框和部分get基因序列。     

SlNPV多角体蛋白基因的序列分析

ＳｌＮＰＶ多角体蛋白基因的开放读码框为７５０ｂｐ,编码２４９个氨基酸的蛋白质,是目前所发现的最长的多角体蛋白基因．ＳｌＮＰＶ多角体蛋白Ｍｒ＝２９２３６,其氨基酸序列与其它核多角体病毒的多角体蛋白氨基酸序列有高度同源性．     

感染番茄抗病品种的番茄黄化曲叶病毒的基因变异分析

近几年来,生产中发现一些番茄抗病品种在不同环境条件下或应用几年后出现感病现象。为了解不同抗病品种中番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leafcurl virus,TYLCV)基因变异的情况,对5个感染TYLCV的番茄抗病品种进行了TYLCV全长基因克隆和序列测定。扩增结果显示,5个样品携带的TYLCV基因组长度均为2 781 bp,且均编码6个功能蛋白。基因组序列比较发现,这5个分离物与TYLCV-Israel株系同源性达到99%以上;通过功能蛋白比对发现,复制增强因子AC3蛋白存在变异,同世界各地报道的TYLCV-Israel株系典型分离物的AC3蛋白存在7处氨基酸差异的位点。分析结果表明,这五个病毒分离物均属于TYLCV-Israel株系,其AC3蛋白的氨基酸序列变异程度均不显著,并没有产生新的病毒株系。     

Isolation and ectopic expression of a bamboo MADS-box gene

A cDNA named DIMADS18 was isolated from the young spikelets of the sweet bamboo, Dendrocalamus latiflorus by RACE. DNA sequence analysis showed that DIMADS18 was composed of full ORF and 3UTR, but without 5UTR. The cDNA contained 1039 nucleotides and encoded a putative protein of 249 amino acid residues. The gene displayed the structure of a typical plant MADS box gene, which consisted of an MADS domain, K domain, a short I region, and the C-terminal region. Phylogenetic analysis of plant MADS box genes based on amino acid sequences revealed that DlMADS18 was grouped into the AGAMOUS-LIKE 6 (AGL6)-like subfamily. It was most likely homologous to the OsMADS6 of rice (Oryza sativa), with 88% sequence identity for the entire amino acid sequences. The DlMADS18 also showed relatively high amino acid sequence identity (59%) to AGL6 ofArabidopsis thaliana. To study the functions of DlMADS18, DlMADS18 cDNA clone driven by the CaMV 35S promoter was transformed into Arabidopsis plants. Transgenic plants of DlMADS18 exhibited the phenotypes of curled leaves, dwarfism, and early flowering with clustered terminal flowers. These results indicated that DlMADS18 may probably be involved in controlling the flowering time of D.latiflorus.     

Molecular cloning of a full-length cDNA for ECBP21 from Angelica dahurica

ECBP21 is an extracellular calmodulin-binding protein which was first detected and purified from extracellular extracts of suspension-cultured cells of Angelica dahurica. The purified protein was electroblotted onto PVDF membrane and the amino acid sequences from 1 to 20 were determined. Using degenerate oligonucleotides of the sequence, a full-length cDNA coding for ECBP21 was isolated by a combination of RT-PCR and 5′-RACE cloning. The cDNA contains 947 nucleotides and codes for a precursor protein of 216 amino acids. The N-terminal 1-25 amino acid sequence is a predicted signal peptide and the other 26-216 amino acid sequence is a mature peptide. The 26-45 amino acid sequence shows identity with the N-terminal amino acid sequence of purified ECBP21 from Angelica dahurica. The fragment of encoding the mature protein was cloned into pET-28b(+) and transformed into E. coli BL21(DE3). A protein with relative molecular mass 21 ku was expressed in E. coli. Using a biotinylated-CaM gel overlay technique, the expression protein was tested for its ability to bind CaM. The results indicated that the expression protein is a Ca2+- dependent CaM-binding protein. Thus, these results further defined the cDNA clone for ECBP21. This work laid a foundation for elucidating biological functions of ECBP21 by using molecular biological means.     

降解多环芳烃的鞘氨醇单胞菌ahdA1c基因的生物信息学分析

ahd A1c基因是鞘氨醇单胞菌降解多环芳烃中的关键基因。为了解鞘氨醇单胞菌ahd A1c基因基本特性,运用生物信息学方法预测分析其氨基酸理化性质、同源性、蛋白二三级结构、KEGG通路等。结果表明,ahd A1c基因编码区全长1 263 bp,编码420个氨基酸,与xylk基因、bph A1c基因的同源性均在90%以上;同源性较高;ahd A1c蛋白具有亲水性和稳定性,有31个磷酸化位点,2个保守区域,有跨膜区,无规则卷曲是二三级结构中最主要结构元件;KEGG分析表明ahd A1c蛋白编码水杨酸羟化酶。为进一步研究多环芳烃的降解机理奠定了基础。     

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.     

地衣芽孢杆菌植酸酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

根据已发表的Bacillus licheniformis植酸酶基因DNA序列(13eneBank AF469936),设计并合成了一对引物,应用PCR技术,以地衣芽孢杆菌AB91062的总DNA为模板,扩增出了植酸酶基因phyL的编码区,并将其克隆到pMD18-T载体上,进行了序列测定,测序结果经Genetool序列分析表明该基因编码区长1146bp,编码381个氨基酸,与已发表的Bacillus lichenjformis植酸酶基因序列在核苷酸水平上与所发表的序列有92％的同源性;在氨基酸水平上与已发表的衣芽孢杆菌植酸酶相似性为93％．并将该基因编码区克隆到大肠杆菌表达质粒pHBM625上,并在大肠杆菌中实现了高效表达,表达产物具有正常的生物学活性．     

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。     

草鱼原肌球蛋白基因的克隆及其组织表达

为揭示原肌球蛋白基因在草鱼肌肉中的作用,利用RT-PCR和RACE技术克隆获得了草鱼原肌球蛋白基因c DNA,并对该基因在普通草鱼和脆肉鲩不同组织中的表达情况进行研究分析。结果表明原肌球蛋白基因c DNA全长序列为1 705 bp,包含387 bp的5′UTR序列,1 307 bp的3′UTR序列和855 bp开放阅读框(ORF)。其ORF编码284个氨基酸。系统进化分析表明普通草鱼与斑马鱼、墨西哥脂鲤的原肌球蛋白基因核苷酸同源性分别是93%和87%,氨基酸同源性分别是96%和93%。在聚类上普通草鱼原肌球蛋白基因与其他鲤科鱼类同源性较高,表明亲缘关系最近,与传统分类相一致。Real time-PCR结果表明原肌球蛋白基因在所检测的普通草鱼和脆肉鲩7个组织中均有表达,原肌球蛋白基因在普通草鱼腹肌中表达最高,其次为前肠。原肌球蛋白基因在脆肉鲩腹肌中的表达低于普通草鱼,而脆肉鲩中肌肉、肝脏、肾脏、前肠、后肠中原肌球蛋白基因表达量大于普通草鱼相对应组织,但差异不显著。