极大节旋藻气囊蛋白基因gvpA克隆与序列分析

为了研究极大节旋藻气囊蛋白的分子生物学特性,并为gvpA基因的研究提供基础材料,在对极大节旋藻GSS序列分析的基础上,采用PCR技术克隆了gvpA基因的全长序列,并进行了相关分析。结果表明极大节旋藻gvpA基因编码区的GC含量为42.92%,核苷酸序列和蛋白序列与Planktothrix agardhii的gvpA基因相似性最高(79.4%,97.2%),其次是Pseudanabaena sp.PCC6901(75.3%,94.4%)。系统发生分析表明极大节旋藻gvpA基因与Planktothrix agardhii的gvpA基因同源性最高(89%ML,85%MP,89%NJ)。     

生物信息学在直肠癌相关基因分析中的应用

目的,利用生物信息学方法研究直肠癌相关基因的结构与功能。方法:选择一条在直肠癌和正常组织有差异表达的表达序列标签(EST),利用生物信息学方法,对其进行结构与功能的分析。结果:电子克隆了其全长cDNA序列并预测其编码蛋白为SETprotein。结论:利用生物信息学及网络资源可作为克隆研究基因的新方法。     

极大节旋藻RAPD-PCR反应体系的比较及优化

以极大节旋藻基因组DNA为材料,比较了节旋藻RAPD-PCR常用反应体系与2×Taq Master Mix反应体系的不同之处及扩增效果,并对2×Taq Master Mix反应体系进行了优化实验,初步建立了较理想的极大节旋藻基因组DNA的RAPD-PCR反应体系:2×Taq Master Mix 4μL,随机引物1μL,模板DNA 1μL,ddH2O4μL.优化的反应体系操作简便快捷,扩增结果稳定.     

马铃薯GDP-L-半乳糖磷酸化酶类1基因的生物信息学初步分析

本文根据马铃薯GDP-L-半乳糖磷酸化酶类1基因的EST序列,运用多种生物信息学方法,对其进行初步的生物信息学分析.电子克隆获得了该基因的全长,结果表明:该序列全长1 742 bp,共编码357个氨基酸,有多个限制性酶切位点,有多个磷酸化位点,属于亲水性氨基酸,无信号肽,有膜穿透性.通过蛋白质二级结构功能域的预测,发现该序列中含有11个功能位点.通过蛋白质同源序列比对,发现该基因与番茄GDP-L-半乳糖磷酸化酶基因相似度极高,暗示该基因与番茄GDP-L-半乳糖磷酸化酶基因具有相似的生物学功能.以上结果可以为进一步研究该基因在马铃薯中特别是在抗青枯病分子育种中的功能提供相关依据.     

牦牛UCP1基因生物学特性及组织表达分析

旨在克隆牦牛解偶联蛋白1(UCP1)基因序列,并对其进行生物信息学分析,进一步研究该基因在牦牛各组织的表达规律.以牦牛为实验对象,利用RT-PCR克隆得到牦牛UCP1基因全长序列,生物信息学分析牦牛CDS区,qPCR检测UCP1基因在牦牛不同组织中的表达模式.结果表明,UCP1基因全长为954 bp(GenBank N...     

编码真核启动因子4E的毛尖紫萼藓基因GH425电子克隆及验证分析

GH425基因(genebank EST#:GPE204)来自毛尖紫萼藓干旱胁迫cDNA文库。本实验在小立碗藓核酸数据库中,以GH425基因为基因探针进行电子克隆,最终得到全长序列GH425NO.1。经ORFfinder分析,以最长ORF设计引物,对毛尖紫萼藓进行RT-PCR验证,得到了与之对应的条带,证明了毛尖紫萼藓中含有电子克隆的片段,即电子克隆结果正确。经Blastx分析,确定该序列编码真核启动因子4E。     

甜椒CaHSP22.5基因的克隆及序列分析

为深入研究小分子量热激蛋白对植物胁迫条件下的保护机理,利用RT-PCR结合RACE的方法,克隆甜椒内质网小分子量热激蛋白基因(CaHSP22.5)基因并进行序列分析和转基因烟草分析.获得了包括全长开放读码框(ORF)的CaHSP22.5基因的cDNA序列,与目前已克隆的ERsHSP类基因的同源性分析表明,甜椒CaHSP22.5基因编码的蛋白与马铃薯和番茄的ERsHSP类蛋白的同源性最高.通过叶盘法利用农杆菌介导转化烟草,成功获得了正反义转基因烟草,为进一步研究该基因的功能和作用机制奠定了基础.     

鳜鱼肥胖基因的克隆与组织表达

为了研究脊椎动物肥胖基因(obese gene, ob)结构与功能关系,利用PCR和RACE方法克隆得到鳜鱼肥胖基因全长序列:鳜鱼ob基因全长1 398 bp, 由2个外显子和1个内含子构成,其完整的开放阅读框由486 bp组成,编码161个氨基酸. 应用Genome Walker方法克隆得到一段长为357 bp的鳜鱼ob基因5′侧翼区序列,并利用相关软件预测其中具有多个保守的顺式调控元件. 我们将克隆得到的鳜鱼ob基因编码氨基酸序列leptin与其他物种leptin序列分别进行同源性比较,并构建系统进化树,发现虽然不同物种间leptin序列差异非常大,但进化树分析显示所有的leptin序列,包括哺乳动物、两栖动物和真骨鱼类,各自聚集成簇. 最后通过荧光实时定量PCR方法研究鳜鱼不同组织ob基因的表达水平,与哺乳动物ob基因主要在脂肪组织表达分布不同,鳜鱼ob基因在所有被检测组织中均有表达,在肝脏组织中大量表达,其次是脑,在肠道、脂肪、脾和肌肉中只有微量表达,说明鱼类ob基因的表达分布及其调控机制可能与哺乳动物存在差别.     

乌塌菜叶绿素降解代谢调控相关基因BcNYE1的克隆和分析

采用电子克隆策略结合RT-PCR从乌塌菜中分离得到了AtNYE1的同源基因BcNYE1完整编码区序列,并对其进行基因组组成和功能研究.BcNYE1的开放阅读框(ORF)长870 bp,编码289个氨基酸残基;基因组序列全长为1 132 bp,有2个内含子和3个外显子.为了验证BcNYE1基因的功能,构建了植物双元表达载体pCHF4-BcNYE1,采用冻融法导入农杆菌GV1301,通过花蕾浸染法转化拟南芥滞绿突变体nye1-1.对所获得的卡那霉素抗性植株进行PCR、RT-PCR检测,结果表明,在得到的转基因株系中,BcNYE1基因已整合到受体植物基因组中,并且可以转录成mRNA.互补实验结果显示,BcNYE1基因不具备互补拟南芥滞绿突变体nye1-1叶绿素降解缺陷的功能.     

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。     

用差异显示反转录PCR银染技术研究小鼠前胃癌相关基因

目的:以N-亚硝基-肌氨酸乙酯(NSEE)作为诱变剂建立NIH小鼠前胃癌动物模型,研究小鼠前胃癌差异表达基因,探索细胞癌变的分子机理.方法:采用mRNA差异显示(DDRT-PCR)、反向Northern点杂交、克隆、测序和生物信息学分析等方法,对其癌变组织中差异表达的基因进行系统的研究分析.结果:得到5条在小鼠前胃正常对照组织、癌变组织之间差异表达的cDNA片段.筛选后,对其中3个差异条带进行DNA序列测定,有1个与已知基因Tpt1高度同源,2个与同1基因片段AK085193.1高度同源.提示这2个基因与小鼠前胃癌的形成有关.     

玉米候选抗病相关基因片段的克隆

根据已经克隆的植物抗病基因和候选抗病基因的保守序列P-loop、Kinase-2及GLPLAL设计一系列简并引物，利用同源序列扩增法，对玉米的基因组DNA进行PCR扩增，并对5个扩增产物的克隆进行测序．测序结果在Gen—Bank内进行BLAST检索，发现A9克隆序列与玉米BAC库中的206C17克隆的部分序列有很高的相似性，并且距离GenBank内注册的玉米抗锈病基因rpl位点中的rpl-3基因、rpl-4基因分别约有66Kb、20Kb，且A9克隆序列在玉米基因组中是单拷贝的．这为玉米抗锈病性状的分子标记辅助选择和抗锈病基因的克隆奠定了良好的基础。     

兔肌肉生长抑制素基因的cDNA克隆及初步分析

以兔骨胳肌为实验材料,构建了兔骨骼肌cDNA文库,根据该基因保守序列,设计简并引物,利用RT-PCR技术,克隆了兔MSTN基因EST片段,以EST片段为探针,应用Southern杂交技术筛选文库,克隆了兔肌肉生长抑制素基因全长cDNA并在GenBank注册(注册号:AY169410).用生物信息学方法对该基因进行了比较分析,表明从氨基酸序列及进化角度兔和其他哺乳类生物的肌肉生长抑制素基因之间关系密切.     

生物信息学研究进展

本文就目前生物信息学研究的热点问题做了简单的概述.对如何利用生物信息技术进行电子克隆、RNA二级结构的预测做了分析,并对现存的生物信息学问题进行了讨论.     

Escherichia coli K-12 undergoes adaptive evolution to achieve in silico predicted optimal growth

Annotated genome sequences can be used to reconstruct whole-cell metabolic networks. These metabolic networks can be modelled and analysed (computed) to study complex biological functions. In particular, constraints-based in silico models have been used to calculate optimal growth rates on common carbon substrates, and the results were found to be consistent with experimental data under many but not all conditions. Optimal biological functions are acquired through an evolutionary process. Thus, incorrect predictions of in silico models based on optimal performance criteria may be due to incomplete adaptive evolution under the conditions examined. Escherichia coli K-12 MG1655 grows sub-optimally on glycerol as the sole carbon source. Here we show that when placed under growth selection pressure, the growth rate of E. coli on glycerol reproducibly evolved over 40 days, or about 700 generations, from a sub-optimal value to the optimal growth rate predicted from a whole-cell in silico model. These results open the possibility of using adaptive evolution of entire metabolic networks to realize metabolic states that have been determined a priori based on in silico analysis.     

拟南芥叶色突变体ems3的基因定位

ems3是经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变筛选得到的一拟南芥叶色突变体.通过背景纯化与遗传分析,发现ems3突变体是单基因隐性控制.利用图位克隆的方法对叶色基因EMS3进行了定位,结果表明:EMS3位于第5条染色体分子标记MHF15和MHF152之间55kb的区间内.生物信息预测,该区间包括有16个基因.这些结果为该基因的克隆及叶绿体发育过程中的功能研究奠定了基础.     

热诱导表达的水稻OsBBX30基因克隆和表达分析

生物信息学分析表明:OsBBX30基因启动子含有与逆境相关的作用元件HSE.为进一步了解OsBBX30基因在生物体内受热诱导,通过OsBBX30基因克隆构建原核表达和实时定量PCR分析,证实OsBBX30基因表达受热胁迫诱导,能增强大肠杆菌的耐热能力,为深入了解该家族基因和挖掘水稻耐热基因奠定基础.     

美洲鲎miRNA的生物信息学挖掘与分析

利用miRBase数据库中已有动物的小RNA（miRNA）,通过生物信息学方法对美洲鲎(Limulus polyphemus)表达序列标签（Expressed Sequences Tag,EST）和cDNA进行序列比对,挖掘美洲鲎miRNA,得到了 72个miRNA前体(pre-miRNA)、49个可编码成熟miRNA,隶属于40个miRNA家族。miRNA家族归类结果表明,无论在低等脊椎动物还是高等动物中,miRNA家族的存在都是相当保守的。以miR-10基因前体为例,分析其序列与其他物种同源序列的差异,显示miRNA序列的高度保守性。miR-10前体序列分析系统进化发现,物种聚类与传统分类亲缘关系一致。