豌豆根瘤菌RND外排转运基因tpaA的功能研究

Rhizobium. leguminosarum 3841 tpa A基因编码RND家族内膜外排转运蛋白,RND外排泵的过量表达是革兰阴性菌细菌抗生素耐药性形成的重要原因之一.采用基因同源重组构建豌豆根瘤菌tpa A基因突变株RLtpa A,并研究了该基因突变对根瘤菌生长、抗生素耐药性以及共生固氮的影响.结果表明,tpa A基因突变会使根瘤菌在AMS基本培养基生长延迟,但不影响其在TY天然培养基中的正常生长. tpa A基因突变可能抑制了根瘤菌中的RND家族外排泵的过量表达,从而使其抗生素耐药性降低.接种了tpa A基因突变株的豌豆植株能形成红色有效根瘤,但其接种根瘤固氮酶活性降低.实时荧光定量RT-PCR分析表明tpa A基因在根瘤类菌体中的表达显著上调.     

哺乳动物Gpx 基因家族进化选择和功能分歧研究 (动物科学)

研究哺乳动物谷胱甘肽过氧化物酶基因家族(Gpx)的亲缘关系和进化选择压力性质。从NCBI等网站获取哺乳动物Gpx基因编码区核酸序列和GPX蛋白氨基酸序列,并用MEGA、Clustal构建亲缘关系树,用SignalP和TargetP分析信号肽和亚细胞定位信息;用K estimator和PAML分析其Gpx基因家族进化先后顺序和选择压力;用Diverge分析GPX蛋白家族功能分歧。结果表明,GPX蛋白家族进化中形成两个亚类,其一包括GPX1和GPX2,其二包括GPX3、GPX5和GPX6;各GPX蛋白成员均有高度保守的GPX蛋白家族基序和高度保守的硒代半胱氨酸或半胱氨酸残基,氨基端信号肽分析显示,GPX1蛋白为胞浆线粒体型,其余家族成员均为胞外分泌型;哺乳动物Gpx1基因进化上受到严格的负选择作用,Gpx基因家族成员保守区也受到负选择作用,但用枝位点模型却检出了正选择作用,GPX蛋白家族内存在轻微的功能分歧。哺乳动物GPX蛋白家族的进化上的负选择作用表明其在哺乳动物清除自由基抗氧化方面的关键作用。     

长寿家族与非长寿家族老人辈及其子女辈不同年龄阶段死亡率的比较研究

本文报导了福建福州市、广东潮州市铺埔乡、安徽贵池市刘街乡及河北省农村４４个长寿老人家族中长寿老人辈及其子女辈的总死亡率及各年龄阶段（每１０岁为一年龄阶段）的死亡率。根据长寿老人的父母寿命是否等于或超过７０岁，作者将这４４个家族分为长寿家族与非长寿家族两大类，并比较这两类家族中长寿老人辈及其子女辈的总死亡率和各年龄阶段的死亡率。结果表明，长寿家族老人辈及其子女辈的各种死亡率均明显低于非长寿家族，从而支持了作者先前提出的人类寿命受多显性基因控制的观点。     

生殖域中特异表达的新基因Rcet2的克隆

利用NCBI中的数字差异显示数据库首先电子克隆了Rcet2基因,然后从成年小鼠睾丸组织中克隆出Rcet2全长基因,序列分析显示：Rcet2基因全长cDNA为454 bp,含3个外显子,编码88个氨基酸残基,该蛋白含1个不完整的半胱氨酸蛋白酶抑制剂结构域,但缺少半胱氨酸蛋白酶抑制剂关键的作用位点,而这些位点对半胱氨酸蛋白水解酶的抑制作用是重要的.小鼠多组织RT-PCR结果显示,Rcet2在成年老鼠大脑、睾丸和附睾生殖域中特异表达,睾丸中的表达高于附睾和大脑,Rcet2与半胱氨酸蛋白酶抑制家族2的Cres亚家族具有相似的特征,结果显示Rcet2可能是Cres亚家族中的一个新成员.     

SUN-domain蛋白家族在植物中的研究进展

SUN-domain蛋白家族是植物细胞膜上核骨架与细胞骨架连接复合体(LINC)的重要组成成分,在细胞核的形态、定位和迁移以及染色体移动和配对的过程中均发挥着重要作用.由于功能域在编码基因中所在位置不同,SUN-domain蛋白家族可以分为羧基端SUN-domain蛋白(Cter-SUN)亚家族和中间SUN-domain蛋白(Mid-SUN)亚家族. Cter-SUN蛋白定位于内核膜上,而Mid-SUN蛋白在核周质、内质网上均有出现.受基因复制事件和选择性剪切事件的影响,SUN-domain蛋白家族在不同植物中的成员数目和功能作用也存在一定的差异.从系统进化上来看,SUN-domain蛋白家族的起源古老,可能出现在单细胞生物进化为多细胞生物之前.根据目前对植物SUN-domain蛋白的理解,文章阶段性总结了该蛋白家族在植物各主要类群中的成员组成、编码基因的特点和表达模式以及各蛋白的功能特性等方面的研究进展,为深入理解该蛋白家族在植物进化中的作用奠定了基础.     

杨树LEA基因家族全基因组鉴定及表达分析

从杨树基因组中鉴定LEA蛋白家族成员,并分析基因在杨树各组织以及在种子形成、吸涨及萌发过程中的表达情况.从NCBI下载拟南芥、水稻以及大豆等植物的LEA蛋白家族成员,通过blastP程序从杨树基因组中鉴定出候选基因,并采用pfam程序进行进一步筛选获得杨树LEA蛋白基因,最后通过芯片以及EST数据分析基因的表达量.通过对杨树LEA蛋白基因家族在全基因组水平上的搜索,确定了杨树LEA蛋白家族8个亚家族,共87个成员,发现在花中有16个基因高量表达,且其中8个基因具有很高的组织特异性.在吸涨种子中,PtLEA1.1和PtLEA3.1有高量的表达,LEAⅣ,LEAⅤ,LEAⅥ及SMP亚家族成员都具有特异的表达.12个基因在萌发种子中有高量的表达,其中4个基因特异表达,5个基因在种子萌发过程中可能受到光照的影响.此外,3个基因在成熟叶片中出现了下调表达,8个基因在根中具有高量表达,3个基因的高量表达在木质部中被发现.杨树LEA蛋白不同亚家族成员可能参与了植物种子的生长发育、种子的萌发及对胁迫的响应等多种生理功能.     

资讯·瞭望

关注中国科技新脚印 我科学家破解神经细胞身份密码 上海交通大学12月5目对外发布，该校系统生物医学研究院吴强科研团队发现一种特殊蛋白质调控机理，在大脑发育中原钙粘蛋白表达调控机理研究方面取得新进展，阐明了原钙粘蛋白家族在大脑中细胞特异性表达的分子机制。成果最近发表在综合类国际顶级学术期刊PNAS上。大脑发生严重疾病像精神分裂症、自闭症、抑郁症，甚至脑肿瘤等，都可能是因为神经细胞某种蛋白质表达出现问题所致。如果有一种方法可以知道基因是如何表达的，为什么这样表达，发生大脑疾病时，是哪一基因表达出了问题，对于研究此类疾病机理，“对症下药”，将起到关键作用。     

FZD蛋白家族的起源与演化分析

FZD(Frizzled)蛋白家族是Wnt信号通路的跨膜受体,在动物发育过程中起着非常关键的作用.通过对不同物种(从单细胞动物到哺乳动物)基因组中FZD家族基因的检索,发现FZD蛋白家族起源于早期的、与海绵动物具有共同祖先的后生动物.进化分析结果表明,FZD蛋白家族分为4个亚家族:FZD1/2/3/4/6/7亚家族、FZD5/8亚家族、FZD4亚家族和FZD9/10亚家族;不同亚家族之间的motif组成不同,但在C端都含有一个保守的KTXXXW motif.进化速率分析结果表明,尽管FZD蛋白家族成员在演化过程中受到较强的纯化选择,但是在其基因发生复制或motif组成变化的分支上仍有正选择的作用.该结果可为进一步理解FZD蛋白家族的起源与演化动态提供一定的参考.     

长寿家族与非长寿家族老人辈及其子女辈不同年龄阶段死…

本文报导了福建福州市，广东潮州市铺埔乡，安徽贵地池市刘街乡及河北省农村４４个长寿老人家族中寿老人辈及其子女辈的总死亡率及各年龄阶段（每１０岁为一年龄阶段）的死亡率，根据长寿老人的父母寿命是否等于或超过７０岁，作者将这４４个家族分为长寿家族与非长寿家族两大类，并比较这两家族中长寿老人辈及其子女辈总的死亡率和各年龄阶段的死亡率，结果表明，长寿家族老人辈及其子女辈的各种死亡率均明显低于非长寿家族，从而支     

菠菜SoSWEET蛋白家族基因鉴定与表达分析

以现有菠菜基因组信息为基础,通过生物信息学方法筛选鉴定16个菠菜SoSWEET蛋白家族成员,命名为SoSWEET1~SoSWEET16.氨基酸残基数量在648~1 140之间,分子质量在54 070.32~95 868.64 u之间,理论等电点（pI）在5.06~5.19之间.亚细胞定位预测有6个SoSWEET蛋白定位于细胞膜,5个SoSWEET蛋白定位于内质网,5个SoSWEET蛋白定位于细胞膜、内质网.系统进化分析将菠菜SoSWEET蛋白家族分成4个亚族,在此基础上对基因结构、保守基序、顺式作用调控元件等进行分析.共鉴定了10个高度保守基序,其中所有菠菜SoSWEET蛋白都包含基序1,2和4,是构成菠菜SoSWEET蛋白中最高度保守的部分.所有菠菜SoSWEET蛋白家族成员都含MtN3_slv和PQ-loop superfamily结构域.大多数SoSWEET蛋白家族的基因含有5个内含子.顺式作用元件预测结果表明,菠菜SoSWEET基因启动子上包含光响应、生长发育、植物激素响应和逆境胁迫响应等顺式作用元件.组织表达分析表明,所有SoSWEET基因在根、茎、叶和叶柄中都有表达,霜霉病胁迫处理后16个基因表现出不同响应变化.本研究为后续深入研究菠菜SoSWEET蛋白家族成员的功能提供了重要参考.     

长寿基因显示,人类有可能战胜死亡

长寿的人拥有特殊的基因吗?研究人员认为,可能真的存在这种应该称为"长寿基因"的基因. 众所周知,长寿者的家族中,再出现长寿者的概率比较高.研究还发现,是否容易患癌也受遗传的影响.超过110岁的超长寿老人被称为"超级人瑞"(Supercentenarian),科学家正在对这些人所共有的基因和所处环境进行研究.     

应用cDNA检测RFLPs和核酸杂交剂量诊断DMD／BMD基因携带者的研究

用ｄｙｓｔｒｏｐｈｉｎｃＤＮＡ检出ＢｇｌⅡ和ＸｂａⅠＲＦＬＰｓ，结合ＤＮＡ杂交剂量分析法，检测了申请作了ＤＭＤ／ＢＭＤ杂合子鉴定的８个家系６９个人的基因型，通过８个ＲＦＬＰｓ的基因内连锁分析和基因剂量分析，１１名女性被诊断为ＤＭＤ基因突变携带者，４名女性为可能携带者，１２名女性被确认为正常个体，３名未到出现ＤＭＤ临床症状年龄的男孩被诊断为正常个体，此外，在４０名子代中发现２名女性有基因内重组，１名     

清代壮族文学家族及其诗文创作

有清一代,随着"改土归流"的政策实施和壮族地区经济、文化的发展,壮族文人文学也呈现出繁荣景象,不仅出现了一大批颇有影响的作家,还出现了11个"诗书传家"的文学家族。这些家族地域分布广泛,但却分布不平衡,这与地区间经济发展、汉文化传播的不平衡有直接关系。壮族地区经济文化的发展和汉文化传播是壮族文学家族发展的有力保障。清代壮族文学家族与同时期满蒙八旗文学家族相比,不仅在家族数量而且在创作数量上都有很大差距,但却与云南少数民族文学家族相比,壮族文学家族更胜一筹。     

2813条全长人类新基因编码蛋白质的功能预测

用生物信息学序列分析方法对联合基因科技（集团）公司2813条全长人类新基因编码的蛋白质进行了功能预测,由WU－BLASTP核酸 列相似性分析结果表明P值小于le-20的基因合计有466条,占总分析基因的16．57％,P值在le-10以下的基因合计有565条,占总分析基因的20．09％,由蛋白质结构域分析结果表明,含PROSITE Pattern的基因有520条,代表了107种pattern;含PROSITE profile的基因有333条,代表了200种profile;含PFAM结构域的基因有457条,代表了241个family; 含PRINTS的家族指纹1型（class1)的基因有128条,指纹2型（class2) 的有18条,总数为146条,代表了45种家族指纹,由特殊结构分析表明,跨膜蛋白470条,分泌蛋白677条,Coliled-coil蛋白228条,Helix-turn-helix蛋白73条。     

科学触角

<正>茫茫人海,如何一眼认出你虽然绝大多数人都可以轻松地从人群中找出熟悉的面孔,但是我们大脑识别人脸的机制却远没有看上去那么简单。神经学家们曾推测,我们大脑中的神经细胞与人脸有某种对应关系。当熟悉的面孔出现在眼前时,与其对应的脑细胞被迅速激活,使我们认出了对方。但一项于2017年6月1日发表在Cell上的研究却否定了这一观点。该研究发现,我们     

甘薯、番茄和拟南芥中丝氨酸羟甲基转移酶基因家族功能研究

丝氨酸羟甲基转移酶(serine hydroxymethyltransferase, SHMT)普遍存在于植物中,在高等植物的一碳代谢和光呼吸过程中起着重要作用,然而该家族在甘薯中的功能尚不清楚。文章通过同源比对获取甘薯、番茄、拟南芥中21个SHMT基因家族的信息,通过系统进化树分析,发现21个SHMT蛋白形成4个分支;利用蛋白motif分析、蛋白结构域分析、基因外显子内含子结构分析、蛋白的二级结构和三级结构预测、蛋白质理化性质分析、核定位序列(nuclear localization sequence, NLS)、亚细胞定位分析预测,发现蛋白高级结构和基因结构在同一分支内更为保守,即同源性越高的蛋白,其结构、性质更为接近。通过对番茄中SHMT基因进行表达量分析,发现SHMT基因可能在番茄种子发育、开花、果实成熟方面发挥作用。另外,通过对拟南芥SHMT(AtSHMT)家族在胁迫条件下的表达水平进行分析,推断多个AtSHMT基因对胁迫尤其是盐胁迫、冷胁迫、热胁迫产生应答,表明SHMT基因家族在胁迫应答中起到调控作用。综上,文章将甘薯、番茄、拟南芥中SHMT基因家族的生物信息学分析及基因表...     

陆地棉GhBFT1基因的克隆、表达及亚细胞定位分析

植物的磷脂酰乙醇胺结合蛋白家族(PEBP)分为3个亚家族,其中BFT属于TFL1亚家族成员,在维持植物分生组织的无限生长方面起着重要作用。棉花是重要的经济作物,但BFT1家族成员目前没有相关的研究报道。本研究克隆Gh BFT1基因,开展基因表达、亚细胞定位分析,初步探索Gh BFT1基因在棉花中可能的功能。通过RTPCR的方法从新陆早33中克隆了一个Gh BFT1同源基因,ORF长度为525 bp,推测编码174个氨基酸,包含TFL1亚家族蛋白保守氨基酸位点His88/Asp144,同源建模分析表明Gh BFT1蛋白三维结构与TFL1家族蛋白的结构非常相似,进化树分析表明Gh BFT1基因与番木瓜、榴莲、哥伦比亚锦葵、可可等亲缘关系更为接近。实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析表明Gh BFT1基因在棉花根、雄蕊、开花当天和开花后1天的胚珠中表达量较高。构建融合表达载体35S∶Gh BFT1-GFP,转化至农杆菌GV3101,然后转化本氏烟草叶片中,用激光共聚焦显微镜观察烟草叶表皮细胞,发现细胞质和细胞核中均有强烈的绿色荧光信号,表明Gh BFT1是细胞质和细胞核定位的蛋白。本研究对棉花家族基因做了一定的功能探索,为将来深入研究棉花BFT1基因在棉花生长发育和开花转变中的功能奠定基础。     

一种新的水稻肌动蛋白基因Act的分子克隆及特征分析

以植物Rho家族成员osRACD为诱饵,采用酵母双杂交体系从水稻幼穗中分离到肌动蛋白基因家族的一个新成员-Act.借助5′RACE技术克隆到该基因的cDNA全长,其中含有一个1134?bp的读码框,编码377个氨基酸和一个终止密码子.同源性比较显示与其他已知的水稻肌动蛋白有81.8%～96%的相似性. 生物信息学方法分析了蛋白的修饰位点、基因的结构和进化关系. Southern杂交显示Act是单拷贝基因,RT-PCR显示该基因在多种组织有广泛的表达,但在不同发育阶段表达量有明显变化. 还就Rho家族和肌动蛋白家族在进化和功能上的关系进行了讨论.     

遗传性球形红细胞增多症——一家系中SPTA1基因突变分析及产前诊断

对1遗传性球形红细胞增多症(HS)家系进行基因检测分析,为家系成员提供遗传咨询和产前诊断。收集家系成员的临床资料,提取家系成员外周血及羊水细胞DNA,应用蛋白免疫印迹法(Western blot)分析红细胞膜蛋白缺陷情况,用高通量测序、PCR结合Sanger测序检测分析基因突变情况。Western blot结果显示:患儿及其父亲α-血影蛋白表达量减少。高通量测序、PCR结合Sanger测序发现患儿SPTA1基因中存在c.2179_2180delAG和c.3710AG复合杂合突变,分别来自父亲和母亲,均为新突变,其中c.2179_2180delAG为致病突变的可能性大。PCR结合Sanger测序检测胎儿羊水细胞DNA未发现其携带上述突变,胎儿娩出后随访与产前诊断结果一致。本研究发现2个SPTA1基因新突变,扩展了SPTA1基因突变谱,对HS的基因诊断和遗传咨询有重要意义。     

拟南芥MtN3/saliva基因家族分析

MtN3/saliva基因家族是含有2个MtN3/saliva跨膜结构域的膜整合蛋白,其成员广泛存在于真核生物中.目前对该家族功能研究较少,对其跨膜结构域的分子功能还不清楚.在拟南芥中该家族有18个成员,除了最近克隆的RPGl以外其他MtN3/saliva基因的功能均不清楚.对拟南芥MtN3/saliva基因家族进行了较为全面的分析,包括基因结构、染色体分布、蛋白结构域、系统进化关系、基因表达谱等.对其中预测在花药中高表达的4个基因进行了实时定量PCR分析,证实有3个基因在花中高效表达.这些结果促进了对MtN3/saliva基因家族的深入了解.