烟草NtHMGR1基因的克隆和表达分析

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)是MVA萜类合成途径的第一个关键酶,在烟草萜类物质的生物合成过程中起到重要的作用.本研究基于转录组数据,从烟草幼叶中克隆出1 815 bp、可编码604个氨基酸的HMGR1基因完整开放阅读框(ORF).经生物信息学分析显示,该基因编码的蛋白序列与番茄相似性最高;该蛋白序列无信号肽,2个区域有跨膜结构域,结构特征为膜外非分泌不稳定疏水蛋白;蛋白质二级结构由α螺旋、延伸链、β转角和不规则卷曲组成,三级结构为同源四聚体.与此同时,运用Real-time PCR对NtHMGR1基因在烟草不同组织的表达差异性进行检测,结果表明,根茎上部叶中部叶下部叶.经SA,MEJA,ABA,GA处理后,NtHMGR1基因的表达峰值出现时间以及在各时间点波动均存在差异性.     

百合无症病毒衣壳蛋白基因克隆和蛋白分析

根据已报道的LSV CP基因序列合成两条寡聚核苷酸引物,模板为感染LSV的百合叶片的总RNA,通过反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增出大小为876bp的LSV CP基因,经测序后,对该基因编码区全长序列及相应的氨基酸序列用生物信息学软件系统进行序列分析及结构功能预测.结果表明:该基因由876个核苷酸组成,编码291个氨基酸;与GeneBank公布的其他LSV分离物的基因序列同源性为93.4%～99.0%,氨基酸同源性为84.8%～99.5%;它含有一个卷曲螺旋结构和多个磷酸化位点,平均疏水值为-0.432;含有Carlaviruses完整的衣壳蛋白保守结构域,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主.     

牦牛α-乳清蛋白基因5''''-非翻译区部分序列测定及PCR-RFLP分析

用PCR方法扩增了麦洼牦牛α-乳清蛋白基因5'-非翻译区的部分序列.该序列与普通牛的相应序列具有很高的同源性(98.1%),但存在8个碱基差异,碱基突变类型包括1个缺失,5个转换和2个颠换.应用PCR-RFLP方法分析了麦洼牦牛和九龙牦牛α-乳清蛋白基因-1689位单碱基的多态性,结果在该位点没有检测到多态性.     

角毛壳菌丝切蛋白基因的克隆和特性分析

在构建的角毛壳菌(Chaetomium cupreum)菌丝体cDNA文库中获得丝切蛋白(Cofilin)的ESTs序列片段,为研究角毛壳菌的生物特性,提高其生物防治效果,以角毛壳菌总RNA反转录产物为模板进行PCR扩增,成功获得了Cofilin基因cDNA序列.生物信息学分析结果表明,该基因全长468bp,编码155个氨基酸,编码蛋白理论分子量17kD,等电点是4.99,α-螺旋和无规则卷曲是其主要的二级结构,为亲水性蛋白质.该蛋白有6个位点发生Ser磷酸化,4个位点发生Tyr磷酸化,有4个保守区,ClustalX分析说明该蛋白与柄孢霉(Podospora anserina)和球毛壳菌(C.g lobosum)亲缘关系较近.     

旱麦草LEA3基因的克隆与序列分析

为了克隆旱麦草LEA3基因,根据小麦的LEA3基因(GenBank登录号为AY148492)cDNA序列设计引物,以干旱胁迫处理的旱麦草幼苗的cDNA为模板,采用RT-PCR克隆了旱麦草LEA3基因,命名为EtLEA3(GenBank登录号为KJ123698),并对基因及其蛋白进行了生物信息学分析。结果表明:EtLEA3基因的ORF全长为600 bp,编码199个氨基酸,推测的蛋白相对分子量为20.38 ku,理论等电点为9.08。其氨基酸序列与小麦、大麦和山羊草LEA3蛋白的相似性分别为83%、82%和81%。信息学分析表明EtLEA3蛋白具有较高的亲水性,没有跨膜结构。蛋白质二级结构和三级结构预测表明α-螺旋结构占主导,与目前已知的多种植物的LEA3蛋白具有相似的结构功能域。该蛋白含有5个完整的11个氨基酸组成的串联重复单元。这些特征均与第3组LEA蛋白的特征相符合。该研究结果为深入了解该基因的功能和旱麦草抗旱的分子机理提供了基础数据。     

藏鸡PPARα基因克隆与生物信息学分析

为阐明藏鸡PPARα基因的结构及功能,利用RT-PCR方法对PPARα基因进行克隆,并进行生物信息学分析.结果表明:克隆获得包括完整开放阅读框的藏鸡PPARα基因序列1430 bp,开放阅读框1404 bp,编码468个氨基酸;藏鸡PPARα蛋白分子量为52.23 ku,等电点为5.85,为不稳定酸性蛋白,存在27个磷酸化位点和4个糖基化位点,无信号肽和跨膜螺旋结构.预测其二级结构中α-螺旋占37.61%,β-折叠占16.67%,无规则卷曲比例占45.73%.该研究结果为揭示PPARα在藏鸡脂代谢中的作用奠定了基础.     

LEA蛋白质11-氨基酸基序与植物抗旱性

分析了8种重要农作物第三组LEA蛋白质序列中的94个11-氨基酸基序.得出一致性序列为TAEAAKQKAGE.LEA 3蛋白质中11-氨基酸基序呈多拷贝串联排列,其长度占蛋白质序列总长度的40%～60%.带电荷/ 极性氨基酸和疏水氨基酸数目分别占重复序列氨基酸总数的70.89%和29.11%.11-氨基酸基序的二级结构多呈α-螺旋结构.其中第1,2,4,5,9位疏水氨基酸形成螺旋蛋白质分子的疏水界面,其余位置的氨基酸形成螺旋分子的亲水界面.LEA 3蛋白质全序列平均亲水指数为-0.95～-1.22.无信号肽序列.8种LEA 3蛋白分子的上述特性与植物的抗旱性有关.     

牦牛α-乳清蛋白基因5′-非翻译区部分序列测定及PCR-RFLP分析

用PCR方法扩增了麦洼牦牛α-乳清蛋白基因5′-非翻译区的部分序列.该序列与普通牛的相应序列具有很高的同源性(98.1℅),但存在8个碱基差异,碱基突变类型包括1个缺失,5个转换和2个颠换.应用PCR-RFLP方法分析了麦洼牦牛和九龙牦牛α-乳清蛋白基因-1689位单碱基的多态性,结果在该位点没有检测到多态性.     

痘病毒F10L基因的克隆及生物信息学分析

将古浪山羊痘病毒的基因组DNA提取出来,并设计引物进行PCR扩增,克隆F10L基因的DNA序列.为了分析山羊痘病毒F10蛋白的分子特征,将PCR产物连接到p GEM-T Easy载体后转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞,筛选阳性克隆进行序列测定,利用生物信息学软件对F10L基因序列进行预测分析.结果显示,F10L基因序列由1 335个核苷酸组成的开放阅读框,编码444个氨基酸残基组成的多肽,蛋白质分子质量的理论值53.01 ku,理论等电点为7.14.该蛋白的二级结构中,α螺旋占12.44%,β折叠占15.73%,其余71.83%为无规则卷曲.多序列比对分析显示,不同羊痘病毒分离株F10L序列高度保守,一致性在97%以上.此研究结果为进一步研究F10蛋白的生物学功能和羊痘病毒早期蛋白的分子相互作用奠定了基础.     

无蹼壁虎EMC3基因cDNA全长克隆与进化分析

为了探究无蹼壁虎(Gekko swinhonis)EMC3基因(命名为GsEMC3)的序列特征，了解GsEMC3蛋白的结构和功能，探讨GsEMC3蛋白与其他物种EMC3蛋白的进化关系，采用SMART RACE技术克隆获得了GsEMC3的全长cDNA序列，通过信息学分析阐明了GsEMC3基因的序列特征以及GsEMC3蛋白的结构和功能，系统发育和选择压力分析研究了GsEMC3的进化特征. GsEMC3基因的cDNA全长为1 023 bp，包含1个786 bp的开放阅读框，基因编码1个含261个氨基酸的多肽. GsEMC3蛋白的相对分子质量约为30.074×10³，理论等电点为5.57.生物信息学分析表明，无蹼壁虎GsEMC3为疏水性非分泌型蛋白，有2个跨膜区，可能是一个动态定位的蛋白，无信号肽，直接在细胞内发挥作用.其分子量与已知的其他物种的EMC3蛋白相近. GsEMC3蛋白含有1个DUF106结构域，二级结构包含12个α-螺旋、1个β-折叠、13个无规则卷曲.系统发育分析表明，无蹼壁虎GsEMC3蛋白序列与美国短吻鳄(Alligator mississippien...     

牦牛DIO2基因克隆及其在骨骼肌的表达分析

为探索DIO2基因调控牦牛骨骼肌发育及肌纤维类型组成的潜在功能,克隆DIO2基因CDS序列并进行相关的生物信息学分析,以及比较分析其在牦牛骨骼肌的差异表达.结果显示,DIO2基因的CDS全长为789 bp,编码132个氨基酸.序列同源性比对及系统进化树分析发现,牦牛DIO2基因与普通牛的亲缘关系最近,核酸及蛋白序列与普通牛一致;与小鼠的亲缘关系较远,序列同源性仅为86.75%和87.12%,与原鸡的亲缘关系最远,二者的同源性分别为79.17%和76.30%.理化性质预测表明DIO2蛋白为不稳定疏水性蛋白,有跨膜结构域,具有24个磷酸化位点,蛋白结构为无规则卷曲、α-螺旋和延伸链三者交替出现.采用实时荧光定量PCR分析显示,DIO2基因在牦牛的脾、肺等内脏组织表达无显著差异;在背最长肌和半腱肌的表达量显著高于脂肪和肝脏组织(P0.01).此外,DIO2在金川牦牛半腱肌的表达量显著高于麦洼牦牛(P0.05).以上结果为研究DIO2在牦牛骨骼肌的功能提供参考资料.     

hNDR2、mNDR2基因及其蛋白质结构分析研究

基于Internet服务器上的工具软件包对hNDR2和mNDR2两个基因结构进行了分析 ,并对其蛋白质结构进行了预测。结果表明 :hNDR2和mNDR2氨基酸序列具有 91.9%的相似性 ,hNDR2蛋白质二级结构有 9个α螺旋和 11个 β叠片 ,属于α/β折叠类蛋白 ;mNDR2蛋白质二级结构有 9个α螺旋和 12个 β叠片 ,属于α/β折叠类蛋白 ;两者都有一个跨膜螺旋结构     

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.     

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.     

大腹圆蛛拖丝蛋白基因3'端克隆和序列分析

用PCR(Polymerase Chain Reaction)技术从大腹圆蛛主壶腹腺组织的基因组DNA和RNA中分别扩增获得编码拖丝蛋白基因的3'端基因序列,克隆PCR产物到pDrive载体,经PCR、限制性酶切筛选和序列分析后证明获得了蜘蛛拖丝蛋白基因两个克隆AvDS1和AvRS2.基因序列和氨基酸序列分析表明AvDS1和AvRS2具有拖丝蛋白基因序列和蛋白质氨基酸序列特有的结构特征,氨基酸序列中存在4个motifs-(A)n(GA)n(GFGX)n以及(GGX)n.AvDS1与基因库中已报道的蜘蛛拖丝蛋白基因序列同源性较低,而AvRS2与已经报道的Nephila clavipes拖丝蛋白基因组分-1的同源性可达91%,推测AvRS2是编码大腹圆蛛拖丝蛋白基因组分-1基因片段.比较这两个克隆的核苷酸序列和氨基酸序列,发现它们之间没有同源性.推测它们是同一基因的不同片段,或是编码大腹圆珠拖丝蛋白的两个基因组分. 明AvDS1和AvRS2具有拖丝蛋白基因序列和蛋白质氨基酸序列特有的结构特征,氨基酸序列中存在4个motifs-(A)n(GA)n(GFGX)n以及(GGX)n.AvDS1与基因库中已报道的蜘蛛拖丝蛋 基因序列同源性较低,而AvRS2与已经报道的Nephila clavipes拖丝蛋白基因组分-1的同源性可达91%,推测AvRS2是编码大腹圆蛛拖丝蛋白基因组分-1基因片段.比较这两个克隆的核苷酸序列和氨基酸序列,发现它们之间没有同源性.推测它们是同一基因的不同片段,或是编码大腹圆珠拖丝蛋白的两个基因组分. 明AvD     

阳春砂磷酸甲羟戊酸激酶的基因克隆与表达谱分析

目的:为了了解阳春砂磷酸甲羟戊酸激酶(PMK)的功能与表达特性,根据阳春砂的转录组注释设计引物,PCR克隆阳春砂甲羟戊酸途径中的关键酶磷酸甲羟戊酸激酶基因的编码区c DNA,使用生物信息学方法对其编码的蛋白进行相似性检索及同源序列比对,构建进化树,预测二级及三级结构并分析其功能,探索其各器官中的表达差异.结果:获得了全长1 539 bp的编码阳春砂PMK的c DNA序列,命名为Av PMK(Gen Bank登录号:KF569902),编码由512个氨基酸组成的磷酸甲羟戊酸激酶,该蛋白含有GHMP激酶超家族特异的N-保守区域、C-保守区域和ATP结合位点Gly-X-Gly-XX-Ala.Av PMK与其他植物的PMK氨基酸相似性达61%~69%,进化树结果显示其与二穗短柄草(Brachypodium distachyon)等单子叶植物具有较近的亲缘关系.Av PMK蛋白包含14个α-螺旋(Alpha helix),占37.1%;16个β链(Beta strand),占15.6%;32个无规则卷曲结构,占47.3%,无跨膜结构域,其3级结构含有一个催化反应的口袋状结构域.实时荧光定量PCR结果显示Av PMK基因在叶中表达量较高,茎、根中表达量相对较低.结论:首次从阳春砂仁中扩增磷酸甲羟戊酸激酶的基因片段,为分析其基因表达特性及其在砂仁萜类生物合成中的功能奠定基础.     

鞘氨醇单胞菌中威兰胶合成关键基因welE和welC的生物信息学分析

为探究威兰胶合成途径中关键基因welE和welC的结构特性及功能,运用生物信息学手段分析了welE和welC基因的序列信息,预测了其编码蛋白的理化性质、跨膜区、信号肽、磷酸化修饰、结构域及高级结构等.研究结果表明,WelE蛋白是由234个氨基酸组成的稳定亲水性蛋白质,无跨膜结构和信号肽,存在20个磷酸化位点,含有一个BY-kinase结构域,说明WelE可能参与威兰胶的生产与转运,WelE二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,三级结构呈"圆环状";WelC蛋白是由449个氨基酸组成的不稳定亲水性跨膜蛋白质,含有2个跨膜螺旋、无信号肽,存在39个磷酸化位点,含有一个Wzz结构域,这表明WelC可能与威兰胶链长调节有关,WelC二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,三级结构呈"条状",这些结果为解析welE和welC基因的功能以及建立威兰胶代谢调控方法奠定了理论基础.     

丹参COR413基因克隆及表达分析

从丹参EST数据库筛选出一条与冷调节基因(cold-regulated gene,COR)家族同源性较高的基因序列,并利用PCR方法得到该基因的DNA序列,命名为SmCOR413.该基因DNA序列长1708 bp,包含4个外显子和3个内含子,编码171个氨基酸,与其他9种植物中的COR413高度相似,相似性介于66%~78%之间,推测为COR413基因家族的一个新基因.生物信息学分析表明,SmCOR413所编码蛋白的分子量为19.77 kD,理论等电点为8.95,不具备信号肽.实时定量PCR检测的结果显示,SmCOR413在丹参根、茎和叶中都有表达,在叶、茎中表达量较高,根部的表达量最低.     

皱纹盘鲍亮氨酸氨肽酶基因cDNA克隆及表达分析

利用PCR和RACE技术从皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)肌肉中克隆亮氨酸氨肽酶基因cDNA序列,并对其结构进行分析。皱纹盘鲍亮氨酸氨肽酶(Haliotis discus hannai leucine aminopeptidase,Hdh-LAP)cDNA全长共3251 bp,包含5'非编码区(5'UTR)56 bp,3'非编码区(3'UTR)651 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)2544 bp,共编码847个氨基酸残基。多序列比对结果显示,该氨基酸序列与太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)、霸王莲花青螺(Lottia gigantea)、囊舌虫(Saccoglossus kowalevskii)的亮氨酸氨肽酶序列相似性分别为85%、68%和61%。预测Hdh-LAP基因编码蛋白质的相对分子质量为95.09 ku,理论等电点为5.16。Hdh-LAP蛋白质的二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,其中α-螺旋占38.02%,无规则卷曲占30.11%,β-折叠占22.43%,β-转角占9.45%。Hdh-LAP主要分布在细胞质(59.2%)、线粒体(10.0%)和溶酶体(10%)中,推测其可能在能量代谢和辅因子的生物合成过程中发挥信号转导和转录因子调控的作用。系统发育关系分析结果显示,Hdh-LAP与牡蛎亮氨酸氨肽酶关系最近。荧光定量PCR结果表明,Hdh-LAP基因在鲍肌肉、肝胰腺、性腺、血淋巴细胞、腮、外套膜等6个组织中均有表达,在血淋巴细胞中表达量最高,肌肉次之,性腺最少。     

鳗鲡病原菌二联外膜蛋白基因工程表达载体的构建

根据鳗鲡病原性嗜水气单胞菌Ⅱ型孔蛋白(porinⅡ)和迟钝爱德华氏菌外膜蛋白S(ompS2)的基因全长序列,分别选取这两个全长序列中表达其蛋白质膜外部分且理论免疫原性较好的两个基因片段,通过融合PCR技术连接这两个外膜蛋白基因片段.根据表达载体(pGEX-2T-His)的限制性酶切位点在连接序列片段的两端引入限制性酶切位点BamHⅠ和EcoRⅠ,成功构建了双外膜蛋白基因片段重组表达载体(pGEX-2T-His-porinⅡ-ompS2).表达载体理论表达产物的蛋白质结构预测表明表达产物无信号肽和跨膜区,不存在三级结构;亲水性和免疫原性预测分析表明该表达蛋白理论上为可溶性蛋白并具有丰富的抗原决定簇,本研究为该表达载体的蛋白表达、纯化以及表达产物的免疫原性研究奠定了基础.