马缨杜鹃Actin基因片段的克隆及序列分析

为研究马缨杜鹃相关功能基因的表达模式提供内参基因,本研究根据Gen Bank中公布的锦绣杜鹃肌动蛋白基因(Actin)的保守序列设计引物,以马缨杜鹃c DNA为模板,利用RT-PCR方法克隆得到马缨杜鹃Actin基因部分c DNA片段,将其命名为Rd Actin。结果显示:该基因片段长度为468 bp,编码156个氨基酸;保守域分析表明该基因具有Actin的功能保守域,同时Rd Actin与其它植物Actin的氨基酸序列同源性达97%以上。     

日本蛇根草OjDFR5基因的克隆与真核表达载体的构建

二氢黄酮醇4-还原酶具有明显的底物特异性，是类黄酮代谢途径中的关键酶，对不同花青素的合成与积累起到决定作用，直接影响植物的颜色性状。日本蛇根草是一种具有较好药用价值的研究材料。通过分子生物学方法克隆获得日本蛇根草中的二氢黄酮醇4-还原酶的编码基因，OjDFR5,并对该基因的序列进行分析，同时将其与真核表达载体pBI121进行连接，获得真核重组表达质粒pBI121-OjDFR5,并将重组质粒转入农杆菌GV3101感受态细胞中。研究结果一方面为该基因的功能解析奠定基础，同时也为探究日本蛇根草类黄酮代谢机制研究提供基因资源。     

湘西产两种蛇根草中喜树碱含量的比较研究

首次以湘西产日本蛇根草(Ophiorrhiza japonica)和广州蛇根革(Ophiorrhiza cantoniensis Hance)为材料,采用乙醇浸取法提取其茎、叶中喜树碱,并用高效液相色谱法分析其含量.报道了湘西产两种蛇根草中均含有喜树碱,日本蛇根草茎、叶中喜树碱含量分别为0.00684%、0.00546%;广州蛇根草茎、叶中喜树碱含量分别为0.00275%、0.00153%,结果表明湘西产日本蛇根草中喜树碱含量较广州蛇根草高.     

山楂Actin基因片段克隆及序列分析

依据GenBank中已知的蔷薇科梨属Actin基因的保守序列设计1对特异性引物,以山楂叶片总DNA和总RNA为模板,分别利用PCR和RT-PCR技术从山楂中克隆得到Actin基因的DNA片段和cDNA片段,测序得到山楂Actin基因DNA片段长度为1 578 bp,cDNA片段长度为1 005 bp,编码334个氨基酸。生物信息学软件分析表明,该核苷酸序列与苹果、梨、桃的Actin基因同源性较高,分别为98%,97%,95%,而编码的氨基酸序列与苹果、梨、桃则完全相同,属间具有很好的保守性。试验克隆得到的基因为山楂Actin基因,命名为CpActin。进化树分析结果进一步表明,该Actin序列与苹果、梨、桃和草莓等亲缘关系最近;半定量RT-PCR结果显示,CpActin在山楂的叶片、花柱和花粉中能够稳定表达,可作为山楂的内参基因。     

抗癌药物在日本蛇根草中的检测

利用HPLC技术在日本蛇根草中检测到了抗癌药物喜树碱(CPT)和羟基喜树碱(HCPT),而这2种药物是当今世界应用比较广泛的抗癌药物.蛇根草是中国传统的中草药,检测到日本蛇根草中含有CPT和HCPT,为获得这2种抗癌药物提供了新的生药途径,同时也为利用基因工程手段提高蛇根草中CPT和HCPT含量奠定了基础.     

日本蛇根草CHI基因原核表达载体的构建及重组蛋白的纯化

在克隆得到日本蛇根草查尔酮异构酶基因(OjCHI 702 bp)的基础上,完成OjCHI原核表达载体p ET32aCHI的构建,并对OjCHI可溶性重组蛋白的诱导表达条件进行摸索。结果显示,OjCHI可溶性重组蛋白的诱导表达条件为:IPTG浓度0.35 mmol/L,30℃下诱导10 h。按照上述条件制备并纯化获得大量符合预期大小(45.018KD)的OjCHI可溶性重组蛋白,该结果为后续研究OjCHI基因的生物学功能奠定了基础。     

OjCHI真核表达载体的构建及农杆菌的遗传转化

查尔酮异构酶(Chalcone isomerase, CHI)是类黄酮生物合成途径中的第二个关键酶,在类黄酮合成与积累过程中发挥着至关重要的作用。笔者以日本蛇根草为材料,在克隆获得其CHI基因(OjCHI)的基础上,将该基因插入由35S启动子控制的真核表达载体pBI121,完成重组表达质粒pBI121-OjCHI的构建,同时利用冻融法将重组质粒成功转入农杆菌GV3101。该实验的完成可为下一步通过转基因技术研究该基因的功能奠定基础。     

琯溪蜜柚汁胞ACTIN的分离鉴定和cDNA克隆

对琯溪蜜柚粒化与正常汁胞双向电泳分析,获得一个在粒化中上调表达的差异蛋白质点,经过质谱鉴定、生物信息学分析,为肌动蛋白(Actin),以琯溪蜜柚粒化汁胞cDNA为模板,根据Actin氨基酸序列设计引物,进行全长的扩增,得到Actin开放阅读框包含1134碱基,编码377氨基酸。其核酸序列与黑杨派(Populus trichocarpa)、棉花(Gossypium hirsutum)、蓖麻(Ricinus communis)、圆叶锦葵(Malva pusilla)ACT的同源性在89%以上。     

中华按蚊CYP4G17基因的鉴定及生物信息学分析

基于中华按蚊(Anopheles sinensis)转录组,通过同源性搜索鉴定出一条中华按蚊CYP4家族序列,生物信息学分析将该基因命名为AsCYP4G17(GenBank登录号:KP004246),该序列全长1 962bp,其中编码区1 671bp,编码556个氨基酸。同源性分析表明该基因与冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)CYP4G17氨基酸序列相似性最高:一致率为89%,相似率为94%。该基因编码的蛋白质相对分子质量为63.48kD,等电点为7.70。该蛋白第20~39位氨基酸为疏水区,蛋白质亚细胞定位显示该蛋白质位于细胞质中。基因结构分析显示,该基因含有两个相位2型内含子。研究结果为进一步揭示中华按蚊CYP4G17基因的功能奠定了基础,对阐明昆虫杀虫剂抗性机理具有一定的科学意义。     

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.     

七鳃鳗棕榈酰蛋白硫酯酶1的基因克隆、系统进化及组织特异性表达分析

棕榈酰蛋白硫酯酶1(palmitoyl protein thioesterase 1,PPT1)能够催化棕榈酰蛋白的去棕榈酰化修饰,通过调节蛋白的棕榈酰化修饰参与多种细胞生物学进程.从日本七鳃鳗(Lampetra japonica)白细胞cDNA文库的表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)中获取PPT1基因片段,经RT-PCR扩增获得七鳃鳗PPT1蛋白的全序列cDNA.基因全长为972bp,编码323个氨基酸组成的蛋白质,理论分子量为36.6kDa,等电点为5.91,并含有1个信号肽.通过同源序列比对分析结果显示,日本七鳃鳗PPT1与其他物种PPT具有很高的同源性.利用实时荧光定量PCR法检测到PPT1基因在七鳃鳗的各组织中广泛表达,其中在白细胞、心脏、肠、鳃中表达量较高,在肝脏中表达量最低.本研究为探讨七鳃鳗PPT1功能研究奠定了理论基础.     

角毛壳菌泛素结合酶基因的克隆和特性分析

利用BlastX将角毛壳菌(Chaetomium cupreum)几丁质诱导的菌丝体cDNA文库中的ESTs序列与NCBI的Nr(Non-redundant)数据库进行相似性搜索,获得泛素结合酶(ubiquitin conjugating enzyme,E2)基因的ESTs.以此结果设计引物进行RT-PCR,克隆该基因的cDNA序列(CcE2).该序列长600bp,开放阅读框444bp,编码147个氨基酸组成的多肽,蛋白分子量为16.6ku,是亲水性蛋白.BlastP分析表明该基因进化相当保守,与其他真菌的E2具有高度的相似性;三维结构分析显示CcE2仅包含一个功能结构域,在结构域的中央是决定CcE2活性的半胱氨酸残基活性位点.     

日本囊对虾线粒体DNA COⅠ基因片段序列分析

以相应引物对日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)线粒体DNA细胞色素氧化酶Ⅰ亚基基因(mtDNA COⅠ)进行PCR扩增,经过基因重组、转化、克隆、筛选、DNA测序,得到709 bp的碱基片断.碱基组成A、C、G、T含量分别为196bp(27.64%)、129 bp(18.19%)、134 bp(18.90%)、250 bp(35.26%).与GenBank中斑节对虾(Penaeus monodon)的mtDNA CO I全序列(AF217843)比对.经分析发现本实验获得的日本囊对虾mtCO Ⅰ基因片段序列和GenBank上的同种序列(AY264897)都只是该种COⅠ基因序列的一部分,二者之间有41bp的重叠并可拼接.拼接后的总长为1515 bp.     

乌鳢β-肌动蛋白cDNA克隆与表达分析

利用RT-PCR技术首次克隆获得了乌鳢(Channa argus)的β-肌动蛋白基因cDNA序列.结果显示,乌鳢β-肌动蛋白的cDNA序列全长1 813bp,包含一个1 125bp的开放阅读框(ORF),共编码375个氨基酸.蛋白序列分析显示,乌鳢β-肌动蛋白的相对分子质量为41.731kDa,等电点PI为5.16,由20种氨基酸组成(甘氨酸数目占比最高为7.73%,色氨酸数目占比最低为1.07%),含有3个actin信号位点.蛋白同源性分析显示,乌鳢β-肌动蛋白与大西洋鲑、虹鳟、莫桑比克罗非鱼的同源性达99%以上,与非洲爪蟾、鸡和人等脊椎动物的同源性达98%以上,表明β-肌动蛋白基因在不同物种之间具有很高的保守性.基于NJ法的β-actin基因系统发育分析显示,乌鳢处于鲈形目和鲑形目鱼类的基部,并没有与鲈形目鱼类聚类为一支,表明乌鳢β-actin基因的进化速率较其他鲈形目鱼类更慢.组织表达分析显示,乌鳢β-actin在检测的11个组织中均有表达,且表达量比较稳定,表明该基因可作为内参选择时的候选基因,可为乌鳢功能基因研究时的内参选择提供参考.     

日本血吸虫线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ（COⅠ）基因的克隆与初步分析

目的:了解日本血吸虫湖北株细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mt coⅠ)基因的生物学特性.方法:以日本血吸虫湖北株成虫基因组总DNA为模板,设计特异性引物应用降落PCR扩增、纯化基因片段后连接、转化大肠杆菌DH5α,筛选阳性克隆、测序并与NCBI数据库中的核酸序列进行同源性比对分析,利用蛋白质分析软件分析该序列编码蛋白的相关生物学特性.结果:克隆序列的结果表明coⅠ基因全长1 581 bp,编码526个氨基酸;编码蛋白的等电点为6.28,相对分子量为59 KDα,具有一个细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ的核心保守结构域.结论:日本血吸虫湖北株coⅠ基因与其他地理株具有较高的同源性.     

枸杞抗坏血酸氧化酶基因的克隆与表达分析

以枸杞为材料,利用同源克隆技术,克隆了枸杞抗坏血酸氧化酶(AO)的全长cDNA序列,命名为LcAO基因(GenBank:KP712033),该基因开放阅读框(ORF)大小为1737bp,编码578个氨基酸,与西红柿AO蛋白的同源性达到90%.LcAO编码的氨基酸序列包含3个多铜氧化酶结构域和跨膜信号序列.采用实时荧光定量PCR分析显示,LcAO基因在枸杞的花和果实中表达量最高,成熟叶中表达量最少.     

中华按蚊AsAce1基因的鉴定及生物信息学分析

利用同源性搜索,在中华按蚊(Anopheles sinensis)基因组中鉴定出1条乙酰胆碱酯酶(Ace)家族序列,命名为AsAce1(GenBank登录号:KU900233)。该基因序列的全长为5592bp,编码区序列长度为2253bp,编码750个氨基酸。在理化性质、二级结构、三级结构、系统发生、基因结构等方面对该基因及所编码蛋白进行了预测和分析。结果表明AsAce1蛋白在按蚊中具有很高的保守性;该蛋白是亲水性蛋白,分子量、等电点分别为82.41kD,5.92,二级结构主要以不规则卷曲为主,无跨膜结构域和信号肽;亚细胞定位显示该蛋白位于细胞质中;基因结构为两种相位(1位和2位内含子)。研究结果为AsAce1基因生物学功能的挖掘奠定了理论基础。
     

牦牛GPRIN3基因的克隆及组织表达分析

为探索GPRIN3基因的生物学特性,以麦洼牦牛为试验材料,利用RT-PCR技术扩增GPRIN3基因编码区序列并对其进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术检测GPRIN3在牦牛不同组织的mRNA表达水平.结果表明,克隆得到GPRIN3基因编码区序列大小为2 343 bp,编码780个氨基酸残基;麦洼牦牛与野牦牛氨基酸序列相比,一致性为99.62%,共有3个位点发生突变,分别是103(G→R)、366(T→M)、404(E→K).系统进化分析显示,牦牛与野牦牛亲缘关系最近,其次是普通牛,与黑猩猩的亲缘关系最远;含有GRIN-C超家族保守功能结构域;实时荧光定量PCR结果表明,GPRIN3在麦洼牦牛肺脏组织中表达量最高,其次是肝脏,在臀肌中表达量最低.本研究为进一步探讨牦牛GPRIN3基因及其编码蛋白的结构和功能提供理论基础,为牦牛分子育种提供新思路.     

中华按蚊AsAce1基因的鉴定及生物信息学分析

利用同源性搜索,在中华按蚊(Anopheles sinensis)基因组中鉴定出1条乙酰胆碱酯酶(Ace)家族序列,命名为AsAce1(GenBank登录号:KU900233)。该基因序列的全长为5 592bp,编码区序列长度为2 253bp,编码750个氨基酸。在理化性质、二级结构、三级结构、系统发生、基因结构等方面对该基因及所编码蛋白进行了预测和分析。结果表明AsAce1蛋白在按蚊中具有很高的保守性;该蛋白是亲水性蛋白,分子量、等电点分别为82.41kD,5.92,二级结构主要以不规则卷曲为主,无跨膜结构域和信号肽;亚细胞定位显示该蛋白位于细胞质中;基因结构为两种相位(1位和2位内含子)。研究结果为AsAce1基因生物学功能的挖掘奠定了理论基础。     

含RGD序列水蛭素嵌合抗栓剂的构建与表达

通过对水蛭素及一些含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)序列的多肽类血小板聚集抑制剂结构与功能的分析,设计并构建了两个在水蛭素C端融合RGD序列的嵌合分子。嵌合体基因分别重组到表达载体pET-21a(+)中并转化大肠杆菌BL21(DE3)。经限制酶消化和DNA序列分析,证明两种重组质粒与设计完全一致。由于RGD-水蛭素嵌合基因上游连接了金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA)的信号肽序列,在IPTG诱导下两种嵌合分子都获得了分泌表达,表达产物主要集中在细胞周质空间。通过离子交换层析和凝胶过滤层分别对两种嵌合体蛋白进行纯化,纯化产物在Tricine-SDS-PAGE中都显示为单一条带。活性分析结果表明两种嵌合体蛋白在保留水蛭素抗凝血酶活力的同时,还呈现抗血小板聚集活性。