黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因的分离

以黑曲霉基因组DNA、mRNA为模板,利用种属相似性设计了一对引物,采用PCR与RT-PCR技术得到β-葡萄糖苷酶基因的DNA和cDNA全序列.测序表明:克隆得到的DNA序列全长2 924 bp,cDNA序列全长2 583 bp,编码860个氨基酸.编码序列推导的蛋白质序列相似性分析显示:完整蛋白质序列同源性高达97%～99%.该研究为β-葡萄糖苷酶基因的遗传转化及应用 奠定了基础.     

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.     

水稻几丁质酶基因(Oschi)cDNA的克隆及序列分析

 以成功克隆大蕉几丁质酶基因（MpChi-1）时设计的一对引物,采用RT-PCR技术从广亲和水稻品种（Oryza．satival L．Cpslo17）中扩增到一水稻几丁质酶的全长cDNA,长1 115 bp,命名为Oschi;此序列已在GenBank中注册,登录号为EU045451;将Oschi基因核苷酸测序结果在NCBI服务器上用BLAST搜索软件进行同源性基因检索;并将Oschi的cDNA序列及氨基酸序列与大蕉及其它单子叶植物的相应序列进行多重序列排列比较并构建系统树;结果显示此基因具有编码Ⅰ类几丁质酶的基本结构;与大蕉核苷酸序列相比同源性为99%,氨基酸序列同源性为99%,与预测登记的最相近的水稻［Oryza sativa(japonica cultivar-group)］核苷酸序列相比同源性为98%, 氨基酸序列同源性为98%;广亲和水稻Oschi基因与大蕉MpChi-1基因的序列及蛋白结构有较高的一致性。     

斜带石斑鱼肝脂酶和脂蛋白脂酶基因克隆与序列分析

为从分子水平研究海水鱼类肝脂酶(hepatic lipase,HL)和脂蛋白脂酶(liportein lipase,LPL)基因在脂质代谢过程中的作用及其分子系统进化地位,采用RT-PCR及RACE法从斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)肝脏克隆得到HL、LPL基因cDNA全序列.克隆获得斜带石斑鱼肝脏HL基因cDNA全长2 261 bp,其中5′非翻译区(5′-UTR)为186 bp,3′-UTR为590 bp,开放阅读框(ORF)为1 485 bp,编码494个氨基酸;LPL基因cDNA全长2 191 bp,其中5′-UTR为 144 bp,3′-UTR为 499 bp,ORF为1 548 bp,编码515个氨基酸.序列同源性分析表明,斜带石斑鱼HL、LPL基因与哺乳动物同源性均低于真骨鱼类罗非鱼、斑鳢和真鲷等,这与其亲缘远近关系相一致,表明HL、LPL在进化过程中都相对保守.构建系统发生树显示,斜带石斑鱼HL、LPL基因氨基酸序列与大口黑鲈、真鲷等共同占据进化树上独立的分枝,与较为原始的硬骨鱼类中华鲟在进化树上距离较远.本实验对斜带石斑鱼HL、LPL基因同源性、系统进化地位的研究,为进一步研究海水鱼类脂代谢调控机制,预防鱼类脂代谢疾病奠定了基础.     

氧自由基对CAT、SOD和GPX的氧化修饰研究

以氧自由基产生系统作用于CAT、SOD和GPX，探索氧自由基的氧化修饰对CAT、SOD和GPX结构与功能的影响。结果：CAT被氧自由基氧化修饰后，改变了酶蛋白二级结构(α—螺旋百分含量减少)、空间构象(△Cp减少，分子粒晶直径增大)、辅基Fe(Ⅲ)微环境及酶、底物的亲和力和催化活性。过氧化氢，羟自由基系统可以使SOD酶蛋白氨基酸残基氧化产生羰基，并使SOD活性降低。过氧化氢／羟自由基可在His对SOD作用背景上更为严重地损伤SOD(活性降低幅度更大)。氧自由基对GPX有损伤作用：氧自由基可使GPX酶蛋白氨基酸残基氧化产生羰基，并可使GPX酶蛋白二级结构发生变化(α—螺旋百分含量减少)，这些可能是使GPX活性下降的原因。结果提示：氧自由基的氧化修饰，可对抗氧化酶CAT、SOD和GPX造成损伤。氧自由基使酶蛋白结构和辅基的微环境与价态发生变化，可能是酶活性降低的原因。     

拟南芥谷胱甘肽过氧化物酶的生物信息学分析

谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase,GPX)是动物体内清除氧自由基的主要酶类.近几年研究表明,植物体内也存在类似于哺乳动物的GPX家族.本文采用生物信息学技术对拟南芥GPX(AtGPX)家族的8个基因编码的蛋白质结构和功能进行了分析,包含分子量、氨基酸的数量、等电点、跨膜结构域、信号肽、二级结构组成和表达特征等,旨在了解其结构特征,为植物抵御氧化胁迫研究提供理论依据.     

假单孢菌PKE117木素过氧化物酶的酶学性质及基因克隆

对纯化得到的假单孢菌PKE117的胞外木素过氧化物酶的酶学性质进行了初步研究,发现其最适pH为5.0,最适温度为30℃,以藜芦醇为底物,在25℃,pH3.0的琥珀酸钠缓冲液中与底物反应时的Km值为(0.277±0.0008)mmol/L,vmax为(0.049±0.001)mmol.mg-1protein.min-1。根据LiP已知保守序列设计引物,提取质粒,扩增得到一条199bp的DNA片段lip1和一条563bp的DNA片段lip2,序列比对结果显示与已报道的白腐真菌过氧化物酶基因的同源性不是很高。核苷酸翻译后的氨基酸序列比对结果发现,LiP1与Pycnoporus sanguineus的漆酶的同源性达到100%,与Mycobacteriumbovis的木素过氧化物酶的同源性达到80%;LiP2与Arabidopsis thaliana的过氧化物酶同源性达到100%,与Hordeumvulgare的过氧化物酶1同源性为75%。     

假单孢菌PKE117木素过氧化物酶的酶学性质及基因克隆

对纯化得到的假单孢菌PKE117的胞外木素过氧化物酶的酶学性质进行了初步研究,发现其最适pH为5.0,最适温度为30℃,以藜芦醇为底物,在25℃,pH3.0的琥珀酸钠缓冲液中与底物反应时的Km值为(0.277±0.0008)mmol/L,vmax为(0.049±0.001)mmol.mg-1protein.min-1。根据LiP已知保守序列设计引物,提取质粒,扩增得到一条199bp的DNA片段lip1和一条563bp的DNA片段lip2,序列比对结果显示与已报道的白腐真菌过氧化物酶基因的同源性不是很高。核苷酸翻译后的氨基酸序列比对结果发现,LiP1与Pycnoporus sanguineus的漆酶的同源性达到100%,与Mycobacteriumbovis的木素过氧化物酶的同源性达到80%;LiP2与Arabidopsis thaliana的过氧化物酶同源性达到100%,与Hordeum vulgare的过氧化物酶1同源性为75%。     

长爪沙鼠Eef1a2基因的克隆与同源性分析

目的长爪沙鼠真核蛋白延长因子1a2(eukaryotic translation elongation factor 1 alpha 2,Eef1a2)基因的克隆,测序和同源性分析。方法提取长爪沙鼠骨骼肌组织的mRNA,通过同源扩增和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)克隆Eef1a2 cDNA序列全长。通过DANSTAR软件比对长爪沙鼠和人类、大鼠、小鼠Eef1a2的cDNA和氨基酸序列,并分析其同源性。结果长爪沙鼠Eef1a2 cDNA序列全长1812 bp,编码区(coding sequence,CDs)1392 bp,编码463个氨基酸。其核苷酸序列与人类、大鼠和小鼠的同源性分别为88.6%,94.0%和93.8%;长爪沙鼠Eef1a2氨基酸序列与人类、大鼠和小鼠的同源性分别为100%,99.9%和99.9%。结论长爪沙鼠Eef1a2的核苷酸序列和氨基酸序列均与人、大鼠、小鼠高度同源。因此,长爪沙鼠可能是一种人类Eef1a2基因研究的理想模型。     

新型Ⅰ型普鲁兰酶基因的克隆表达及酶学性质

【目的】筛选并克隆表达高酶活且具有一定热稳定性的新型普鲁兰酶。【方法】克隆Tumebacillus flagellatus GST4的普鲁兰酶基因pulB,构建重组质粒后转化宿主菌大肠杆菌进行诱导表达,再运用亲和层析进行纯化并分析其酶学性质和结构。【结果】pulB在大肠杆菌中实现可溶性表达,发酵液上清酶活力达到78U/mL,粗酶液经纯化后比活力为258U/mg。重组酶PulB最适反应温度和pH值分别为55℃和5.0,在较窄的酸性范围内(pH值4.5~5.5)酶活力比较稳定;对普鲁兰糖的Km=(16.28±0.03)mg/mL,Vmax=(22.05±0.02)μmol·min-1·mg-1。PulB的DNA序列与GenBank数据库里的任何序列都没有同源性,在蛋白质序列上,由基因pulB编码的氨基酸序列与T.aegyptius的环麦芽糖糊精酶相似性最高,BlastX比对的Identities为54%,Positives为69%,SMART结构预测分析发现,pulB具有淀粉酶的结构域。底物特异性分析表明,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉生成线性的低聚糖或麦芽三糖。【结论】重组酶PulB是尚未报道的新型普鲁兰酶,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉,属Ⅰ型普鲁兰酶。     

假单孢菌PKE117木素过氧化物酶的酶学性质及基因克隆

对纯化得到的假单孢菌PKE117的胞外木素过氧化物酶的酶学性质进行了初步研究,发现其最适pH为5.0,最适温度为30℃,以藜芦醇为底物,在25℃,pH3.0的琥珀酸钠缓冲液中与底物反应时的Km值为(0.277±0.0008)mmol/L,vmax为(0.049±0.001)mmol·mg-1 protein·min-1.根据LiP已知保守序列设计引物,提取质粒,扩增得到一条199bp的DNA片段lip1和一条563bp的DNA片段lip2,序列比对结果显示与已报道的白腐真菌过氧化物酶基因的同源性不是很高.核苷酸翻译后的氨基酸序列比对结果发现, LiP1与Pycnoporus sanguineus的漆酶的同源性达到100%,与Mycobacterium bovis的木素过氧化物酶的同源性达到80%;LiP2与Arabidopsis thaliana的过氧化物酶同源性达到100%,与Hordeum vulgare的过氧化物酶1同源性为75%.     

野桑蚕漆酶基因克隆、序列分析及转录表达谱研究

利用RT-PCR方法,克隆了野桑蚕Bombyx mandarina漆酶基因,获得了其cDNA序列.该序列长2 317bp,含有一个2 295bp的完整开放阅读框,有8个外显子,7个内含子,编码一个由764个氨基酸残基组成的蛋白质,其蛋白质的分子量和等电点分别为84 340.91和6.61.推导的氨基酸序列与其它鳞翅目昆虫(Laccase)基因相应氨基酸序列有较高的同源性,该序列具有它们的漆酶基因所共有的典型特征.组织特异性表达分析表明了该基因仅在野桑蚕的表皮、头部、中肠和血液中有表达.这些结果为进一步研究野桑蚕漆酶基因的功能提供了分子基础.     

甜瓜多聚半乳糖醛酸酶基因cDNA的克隆和序列分析

以甜瓜品种河套蜜瓜成熟果实mRNA为模板，经反转录合成和PCR扩增得到编码多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase，PG)基因全长cDNA，将其克隆于pUC19质粒中获得重组质粒pCMPG．此cDNA长1183bp，包括一个393个氨基酸残基组成的开放阅读框架，与已报道的甜瓜PG基因cDNA核苷酸序列比较同源性为99．3％，相应的氨基酸的同源性为98．5％．     

大熊猫核糖体蛋白L30亚基基因(RPL30)的cDNA克隆及序列分析

RPL30是核糖体大亚基60S的组成部分,由RPL30基因所编码,主要存在于真核生物中.根据已报道的部分哺乳动物核糖体蛋白L30亚基基因(RPL30)的相关信息设计引物,运用RT-PCR技术,以大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)的肌肉组织为材料,成功地克隆了核糖体蛋白L30亚基RPL30基因,并对其进行了测序及初步分析.结果表明:大熊猫L30亚基基因的表达序列长为388bp,开放阅读框(ORF)为348 bp,编码115个氨基酸的蛋白质,并含有6个功能位点.进一步分析发现,该基因的表达序列及其编码的氨基酸序列与已报道的人、牛、褐家鼠、小家鼠有很高的相似性,其表达序列同源性分别为93.97%,96.26%,89.66%和89.94%,其编码的氨基酸序列同源性分别为99.13%,98.26%,99.13%,99.13%,且其蛋白质的高级结构相似性也很高.     

真蛸低位坑道水泥池养殖试验

2007年11月至2008年1月在浙江南麂岛利用低位坑道水泥池进行了真蛸养殖试验.结果表明:8口水泥池共放养真蛸1 200头,体重范围165.0-622.5 g,平均体重329.2 g,经过40 d养殖,体重范围325.0～1 095.0 g,平均体重达595.8 g,平均每头真蛸增重266.6 g,日均增重6.665 g,日均增重率达1.441%,养殖成活率72.50%,饵料系数为6.97,投入产出比为1:1.159.此外,还探讨了不同放养规格、密度及不同种类蛸巢对养殖效果的影响.     

10种昆虫过氧化氢酶基因的全基因组鉴定与特征预测

【目的】在全基因组水平上鉴定10种具有代表性昆虫的过氧化氢酶(CAT)基因,并对鉴定所得CAT基因的基本特征和系统发育关系分别进行预测和分析。【方法】在NCBI数据库中下载CAT氨基酸序列作为询问序列,通过本地Blast方法在10种昆虫全基因组水平搜索和鉴定CAT基因并命名。通过生物信息学方法预测10种昆虫CAT家族基因的特征、氨基酸同源序列一致率、保守结构域等。通过MEGA-X软件用最大似然法推断10种昆虫的CAT基因的系统发育。【结果】共鉴定得到23个CAT基因,内华达古白蚁(Zootermopsis nevadensis)、东亚飞蝗(Locusta migratoria)、人虱(Pediculus humanus)、苜蓿蓟马(Frankliniella occidentalis)、茶翅蝽(Halyomorpha halys)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)、冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)、家蚕(Bombyx mori)和意大利蜜蜂(Apis mellifera)基因组上分别有3,1,1,1,4,3,2,1,6和1个CAT基因,均具有全长的转录组序列,编码406～553个氨基酸,氨基酸分子量为46.0～63.7kDa,等电点为5.21～9.19。鉴定得到的CAT基因共有122个外显子,99个内含子,且外显子与内含子分布模式在物种间差异较大而种内的CAT基因结构相似。有7个CAT基因编码有信号肽,信号肽包含17～22个氨基酸残基。所有CAT基因编码的氨基酸序列的N端具有1个由17个氨基酸组成的CAT近端活性区域,而C端由9个氨基酸组成的CAT血红素配体区域所组成;其中家蚕的BmCat2基因中单独含有1个细菌胞外溶质结合区域。10种昆虫的CAT1基因具有1∶1的直系同源关系,家蚕出现特异性扩增独立形成支系,与CAT1支系互为姐妹群。【结论】研究结果提供了10个代表性昆虫CAT基因的基础信息,为进一步开展该基因的功能研究奠定了基础。     

玫瑰微球菌海藻糖合成相关酶基因的克隆和序列分析

从玫瑰微球菌QS412中克隆出海藻糖生成相关酶――麦芽寡糖基海藻糖基水解酶的基因treZ ,测定了其核苷酸序列并进行了表达。treZ 编码的蛋白质有624个氨基酸、分子质量为68 kD. 它们与已报道的其他微生物的海藻糖生成相关酶的基因进行同源性比较，treZ 的同源性分别为33.0%(耐放射异常球菌)；10.1%(硫矿硫化叶菌KM1)；51.9%(节杆菌Q36)；52.8%(根瘤菌M11)；48.5% (短杆菌)。经过氨基酸序列比较分析还发现，所有的海藻糖生成相关酶都含有糖苷酶家族13个中几个高度保守的α-淀粉酶催化活性区，推测这些海藻糖生成相关酶都可能有着共同的进化来源。     

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%.     

大熊猫核糖体蛋白RPL5基因的克隆、表达与比较分析

为了解大熊猫(Ailurophilic melanosome)核糖体蛋白亚基RPL5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RPL5基因的异同,运用RT-PCR技术,从大熊猫的肌肉组织总RNA中和DNA中分别对核糖体蛋白亚基RPL5基因的表达序列和其结构基因进行了克隆、测序;采用ORF finder软件对表达序列的开放阅读框(ORF)进行了查找和氨基酸序列的推定;采用Gen scan对结构基因进行了分析;采用DNAMAN Version 6对基因序列和氨基酸序列进行了同源性比较;采用ExPASy软件进行蛋白质功能位点和生化特性进行了预测分析;对大熊猫核糖体蛋白亚基RPL5基因进行了超表达实验.结果表明:大熊猫RPL5结构基因长为8 633bp,具有8个外显子和7个内含子;mRNA长为918bp,ORF为894bp,编码295个氨基酸,该蛋白的相对分子质量为34 402.6,等电点为9.73,含有1个依赖于AMP和GMP的蛋白激酶磷酸化位点,4个蛋白激酶C磷酸化位点,2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,1个酪氨酸激酶磷酸化位点,8个十四(烷)酰化位点.分析表明,大熊猫RPL5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包括人(Homo sapiens)、牛(Bos Taurus)、猪(Sus scrofula)、小家鼠(Mus altocumulus)和褐家鼠(Rat-hauser nonstrategic)具有很高的相似性,大熊猫RPL5核苷酸序列与这些物种的相似性分别为94.52%、92.51%、91.95%、91.05%和89.15%,而氨基酸序列相似性分别为99.33%、98.65%、98.65%、98.32%和98.65%.超表达实验结果显示:大熊猫RPL5基因能在大肠杆菌BL21中有效表达,且在2h时达到表达高峰.运用分子生物学原理与相应的技术手段,成功地扩增出大熊猫RPL5基因的表达序列,并对其编码的蛋白进行了初步分析,丰富和完善了哺乳动物RPL5基因资料库,同时也为深入研究大熊猫RPL5基因的功能提供了相关基础数据.     

大黄鱼cyclin B1和cdc2 cDNA序列特征及组织表达分析

成熟促进因子(MPF)是诱导细胞从G2期转入M期的关键因子,在配子成熟过程中具有重要作用.MPF由周期蛋白B(cyclin B,CB)和周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK1,由cdc2基因编码)2个亚基组成.本研究克隆了大黄鱼(Larimichthys crocea)cyclin B1(Lc-cb1)和cdc2(Lc-cdc2)基因的cDNA序列,并分析了这2个基因mRNA的组织表达特征,为解析MPF在大黄鱼性腺发育和配子成熟的作用机理奠定基础.Lc-cb1基因全长cDNA 1 882bp,可编码397个氨基酸的蛋白;Lc-cdc2基因全长cDNA序列1 151bp,可编码303个氨基酸的蛋白.基于Lc-cb1 cDNA序列推导的氨基酸序列与6种脊椎动物的CB1氨基酸序列有较高相似性(67%~84%),并具有周期蛋白盒、毁坏盒、以及蛋白酶K位点(RRxSK)等CB预期特征.基于Lc-cdc2的cDNA序列推导的氨基酸序列也与其他6种鱼类的CDK1氨酸酸序列有较高相似性(88%~97%),并具有丝氨酸/苏氨酸激酶催化结构域、ATP结合相关的保守序列(GxGxxGxV)、周期蛋白结合相关的PSTAIRE序列等CDK1的预期特征.可见,本研究克隆获得的2条序列是Lc-cb1和Lc-cdc2 cDNA全长.实时荧光定量PCR结果显示,Lc-cb1和Lc-cdc2的2个基因mRNA表达具有相似的组织特异性,在性腺中mRNA水平均远远高于其他组织,表明Lc-cb1和Lc-cdc2是大黄鱼性腺发育相关的重要基因.