水稻OsWHY1基因克隆及过表达与RNAi载体构建

Whirly蛋白是一种单链DNA结合蛋白,是植物特有的存在于细胞核与叶绿体中的双定位蛋白.本研究以水稻品系金23B为材料,从cDNA中克隆得到水稻whirly蛋白基因(OsWHY1).该基因的c DNA全长为1 250 bp,开放阅读框大小为825 bp,编码274个氨基酸.结构域分析结果表明OsWHY1蛋白序列具有whirly蛋白家族共有的whirly结构域.蛋白质序列比对分析表明,OsWHY1蛋白序列与玉米(Zea mays),小米(Setaria italica),黍(Panicum miliaceum),高粱(Sorghum bicolor),大麦(Hordeum vulgare)的蛋白序列相似性分别为79. 8%、83. 1%、82. 7%、78. 7%和75. 3%.此外,本研究通过酶切酶连的方法成功构建了pU1300-OsWHY1过表达载体和PTCK303-OsWHY1 RNA干扰载体,为进一步研究OsWHY1基因在水稻持绿性中的功能打下基础.     

角毛壳菌β-1,4-内切木聚糖酶基因的生物信息学分析

利用BlastX将角毛壳菌(Chaetomium cupreum)ESTs序列与GenBank的Nr数据库进行相似性比对搜索,获得β-1,4-内切木聚糖酶基因全长cDNA序列。cDNA序列全长690bp,编码229个氨基酸,蛋白分子量为57.89kD,理论等电点为5.07。蛋白质的二级结构主要以无规则卷曲和延伸链为主。细胞亚定位分析表明该蛋白主要在胞外发挥水解木聚糖的生物学作用。     

偏肿革裥菌漆酶基因克隆及不同染料脱色研究

染料由于具有复杂的化学结构通常难以降解.漆酶粗酶液对终浓度为50 mg/L的不同化学结构的染料的脱色研究,可快速对蒽醌类茜素红进行脱色可达100%;杂环类中性红、偶氮类刚果红和三苯基甲烷类结晶紫的脱色效果低于茜素红,测试的3种染料均可在没有介体存在的条件下被漆酶脱色,显示出偏肿革裥菌(Lenzites gibbosa)漆酶对茜素红染料脱色具有较大的应用潜力,进而对废水处理具有更好的应用前景.利用PCR和RACE技术首次从该菌株中获得编码漆酶基因的cDNA及其基因组全长序列,基因组大小为2 106 bp.通过比较该漆酶基因的cDNA和基因组 DNA的全长序列,发现该基因包含11个外显子和10个内含子.cDNA序列的全长为1 982 bp,其中包含一个完整的ORF,长度为1 563 bp,编码520个氨基酸.     

皱纹盘鲍Hdh-MMP-1基因cDNA的克隆及原核表达

利用同源克隆方法和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,从皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)肌肉组织中克隆得到基质金属蛋白酶-1基因(Hdh-MMP-1)cDNA全长序列(GenBank登录号:KR537291)。结果表明,Hdh-MMP-1 cDNA全长2136 bp,其中ORF长度为1551 bp,编码区含有516个氨基酸残基,预测其分子质量为58.94 ku,理论等电点为5.99。Hdh-MMP-1具有MMPs家族典型的N-端前肽区、催化区、铰链区和C-端类血红素结合区。利用SOPMA和SWISS-MODEL软件对该基因编码蛋白质高级结构进行了预测分析。氨基酸序列相似性结果显示,Hdh-MMP-1不仅与多种生物MMP-1基因具有序列相似性,且与某些软体动物和虫类的MMP-14及MMP-19也具有序列相似性。多序列比对结果显示,Hdh-MMP-1与红螺鲍、杂色鲍、美洲牡蛎的MMP-1相似性分别为95.29%、82.35%、38.85%。随后,构建了表达载体pET28a-catMMP-1,利用大肠杆菌原核表达系统,在大肠杆菌BL21 (DE3)中成功对该蛋白质催化区进行异源表达。     

远海梭子蟹Sox9基因序列测序验证与进化分析

采用全长转录组文库结合三代高通量测序的方法得到远海梭子蟹Sox9基因的全长序列，通过引物设计及PCR产物直接测序验证三代测序结果，最终准确地获得Sox9基因序列。对Sox9基因全长序列进行生物信息学及基因进化分析。结果表明该基因CDS基因序列全长1461bp，蛋白质的无规则卷曲、α-螺旋、β-折叠区域分别占58.64%、25.93%、0%。进化树分析结果表明，远海梭子蟹Sox9与三疣梭子蟹的Sox10基因同源性较高，其核酸序列和氨基酸序列的相似性分别为96.24%和98.77%。远海梭子蟹的Sox9基因鉴定和蛋白质结构预测与功能分析，将为该物种遗传资源挖掘与利用分析奠定重要基础。     

一个新的水稻GST类似蛋白基因XIG的克隆与分析

根据编码一种玉米GST类似蛋白的mRNA In2-1序列设计引物，以水稻cDNA文库为模板，PCR扩增得到一条270bp的DNA片段，以此片段为探针分别筛选水稻根cDNA文库及水稻基因文库，获得一条全长cDNA及其相应的全长基因，并通过测序得到了两者的全序列，该基因编码的蛋白具有GST的典型特征，在水稻中尚未见报道。     

草酸青霉外切葡聚糖酶CBHⅠ基因的克隆

以草酸青霉SJ1菌株的基因组DNA和总RNA,利用PCR和RT-PCR技术进行扩增得到外切葡聚糖酶CBHⅠ(ExocellobiohydrolaseⅠ)基因的序列.CBHⅠ基因DNA序列全长1 638 bp,无内含子,编码545个氨基酸的多肽,推测其蛋白分子大小约为57 ku,蛋白的p I值为4.90.预测结果表明,CBHⅠ是一种很强疏水性的蛋白,具有43个磷酸化修饰位点,蛋白质三级结构以β-折叠为主,根据蛋白质序列比对分析,推测E236、D238和E241这3个氨基酸为酶的活性位点,为后续利用分子改造方法提高青霉产纤维素酶的能力提供理论依据.     

簇毛麦(Haynaldia villosa)gibberellin 3β-hydroxylase基因的克隆和序列分析

以簇毛麦(Haynaldia villosa,2n=14,VV)为材料,提取总RNA,以大麦,小麦GA3ox序列设计同源引物,通过RT PCR方法,获得了簇毛麦GA3β-羟化酶(gibberellin 3β-hydroxylase,GA3ox)多基因家族中一个cDNA克隆,暂命名为HvGA3ox.该cDNA全长1206bp,含完整编码区1104 bp,推测该序列编码蛋白含368个氨基酸残基,分子量为40.063 KD,等电点为6.27.预测的氨基酸序列含有双加氧酶的活性结构,在酶活性中心2个Fe离子结合的氨基酸残基非常保守.该序列与小麦、大麦和水稻的GA3氧化酶基因一致性分别为98%、96%、86%.为以后进一步分析HvGA3ox的结构及其与功能关系,〖JP2〗还以簇毛麦总基因组为模板,扩增得到一个1582 bp的克隆,该序列与cDNA序列在外显子部分一致,在478~715 bp和879~1019 bp处分别含238 bp和140 bp的内含子.该基因的克隆为进一步研究该基因的功能和结构奠定了基础.     

盾叶薯蓣3-羟基,3-甲基戊二单酰辅酶A还原酶和环阿屯醇合成酶基因克隆及序列分析

根据已报道的植物3-羟基,3-甲基戊二单酰辅酶A还原酶(HMGR)和环阿屯醇合成酶(CS)基因保守序列分别合成简并引物,先后从盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)幼苗中克隆了一段663 bp(HMGR-DZh)和一段1 245 bp(CS-DZc)的cDNA片段,经NCBI和CLUSTALW在线序列同源分析,结果表明,由HMGR-DZhcDNA推导的蛋白质与已报道植物HMGR氨基酸序列相似性达到63%~70%.由CS-DZc cDNA推导的蛋白质氨基酸序列中具有环氧角鲨烯环化酶(OSCs)特异保守结构域:DCTAE结构域和C末端的2个QW高度保守区,并与已报道植物环阿屯合成酶氨基酸序列相似性达到80%以上.本实验还分别以HMGR-DZh和CS-DZccDNA为探针进行了Southern和Northern杂交分析.Northern杂交分析表明,盾叶薯蓣HMGR-DZh基因的mRNA约为1.8~2 kb,CS-DZc基因的mRNA约为2~2.5 kb.     

阳春砂HMGR基因cDNA克隆及生物信息学分析

目的:克隆阳春砂3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因的编码区c DNA.方法:根据阳春砂叶片转录组得到的HMGR基因序列自主设计引物.用改良的CTAB法提取阳春砂叶片总RNA,反转录得到c DNA,以c DNA为模板通过PCR反应扩增阳春砂HMGR基因并克隆到p MD-18T载体,将获得的阳性克隆进行测序分析.运用生物信息学方法分析得到的c DNA序列.结果:成功扩增出全长1 716 bp的c DNA片段,将其成功克隆进入p MD-18T载体,测序后将序列提交至Gen Bank得到其编号KU572444.生物信息分析结果显示,该基因片段编码1个由571个氨基酸残基组成HMGR蛋白.HMGR二级结构主要由43.95%的α-螺旋和47.29%的β-转角组成,同时还含有8.76%的β-折叠.与其他植物该蛋白质序列同源性及进化树分析结果表明,阳春砂HMGR与小米(Setaria italic)的同源性最高,且阳春砂与单子叶植物聚为一类.结论:从阳春砂叶片中成功克隆HMGR基因并进行了生物信息学分析.     

粟酒裂殖酵母麦芽糖酶基因的克隆及在大肠杆菌内的表达

利用PCR的方法,以粟酒裂殖酵母菌的染色体DNA为模板,扩增得到粟酒裂殖酵母的结构基因,其开放阅读框1740 bp的序列,可以编码579氨基酸,分子量为67.7 kD.利用NCBI对它的蛋白序列进行比对,发现这个蛋白序列与Aspergillus oryza、Candida albicans、Hansenula polymorpha、Saccharomyces cerevisiae、Saccharomyces pastorianus的麦芽糖酶相比分别具有40.6%、41.6%、37.9%、34.7%、34.5%的相似性.而与粟酒裂殖酵母的α-葡萄糖苷酶具有99.8%的相似性,由此可以得出克隆得到的结构基因应该是粟酒裂殖酵母的麦芽糖酶结构基因.将克隆的粟酒裂殖酵母的麦芽糖酶基因克隆到pQE30表达载体中在大肠杆菌中进行诱导表达,然后测定其麦芽糖酶的活力,其酶的比活力是野生菌株的21倍,诱导条件下麦芽糖酶的比活力是非诱导条件下的10倍.     

人RS21-C6基因的克隆及其原核表达

从小鼠胸腺细胞克隆的新基因RS21-C6的cDNA648bp与人表达序列标签(EST)数据库进行同源性比较,得到71个EST片段,通过EST拼接获得一致性序列,经设计引物,并采用RT-PCR方法,从人新生儿脐带血单个核细胞、肝脏、淋巴结及Jurkat细胞系cDNA中扩增出一700bp的片段,利用快速扩增cDNA末端(RACE)方法,扩增其5′和3′端序列,得到此基因的全长序列(1118bp),其中包含一个513bp的开放阅读框,编码170个氨基酸.该基因在核酸水平与小鼠基因的同源性为83%,其演绎蛋白水平的一致性为75%,相似性为83%.此基因的GenBank登录号为AF210430.此外,已成功表达此基因的谷胱甘肽巯基转移酶(GST)-RS21-C6融合蛋白,其表达量占总菌体蛋白的32.5%.     

草鱼脂肪酸去饱和酶和延长酶基因cDNA全序列的克隆与分析

利用RT-PCR和RACE方法克隆得到草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肝脏中控制高不饱和脂肪酸(HU-FA)合成的脂肪酸去饱和酶(FAD)和脂肪酸延长酶(ELO)基因cDNA全序列.结果表明,草鱼FAD基因cDNA全长为1 994 bp,开放阅读框(ORF)为1 332 bp,编码444个氨基酸...     

中国鲎β-actin基因的克隆与组织表达

中国鲎(Tachypleus tridentatus)是一种古老的海洋动物.利用RT-PCR和RACE等分子生物学技术,获得中国鲎β-肌动蛋白基因(中国鲎β-actin,简称为TTBA)全长cDNA序列,总共1 515bp,包括70bp 5′非编码区(untranslated regions,UTR)、314bp 3′UTR和一个1 131bp的开放阅读框(open reading frame,ORF).ORF可编码376个氨基酸残基,总分子质量约为41 807.7u.同源蛋白的序列比较结果显示,TTBA推导氨基酸序列与其他物种具有很高的相似性,推测β-actin基因具有很高的遗传保守性.而基于β-actin蛋白序列比对而绘制的系统进化树显示中国鲎与其他节肢动物具有较高的相似性,此结果与其现行的分类地位基本一致.以Real-time RT-PCR法检测表明,在卵子发生各期的卵巢组织中TTBA表达量保持稳定(p>0.05),可作为定量检测的内参基因.     

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.     

Paenibacillus sp.K1 β-半乳糖苷酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

从鲜牛奶中分离到1株产β-galactosidase的细菌,经16S rDNA序列比对鉴定为类芽孢菌Paenibacillus sp. K1。提取该菌株的染色体DNA,以pUC18（lac-）为载体,构建其DNA文库;在含有X-gal的LB平板上筛选该文库,得到6个蓝色菌落;对阳性克隆中插入的DNA片段序列测定,鉴定出1个编码全长为2028bp并携带有组成型启动子的β-半乳糖苷酶基因。将该基因导入大肠杆菌BL21（DE3）中,实现了β-半乳糖苷酶高效表达,其酶活为25.06U/mL,高于原始菌株的4.55U/mL,并进一步用亲和层析将该酶进行了纯化。     

草鱼胸腺素β11的cDNA克隆及序列分析

以前期构建的草鱼肠道cDNA文库中β胸腺素EST序列为基础,应用cDNA末端快速扩增（RACE）技术扩增草鱼胸腺素β11（thymosinβ11,Tβ11）的cDNA序列全长（NCBI登录号：HM120850）,该序列长320 bp,5’非翻译区47 bp,3’非翻译区141 bp,包含一个132 bp的开放读码框,编码43个氨基酸残基,蛋白质等电点为5.17,分子大小为4892 Da.与其他脊椎动物的同源性对比结果显示,草鱼与斑马鱼胸腺素β11的同源性最高,达到93.0%.结构预测显示草鱼胸腺素β11拥有典型的β胸腺素家族典型的二级结构.     

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.     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)Hsp70基因PCR扩增及序列分析

目的：为获得凡纳滨对虾的热休克蛋白70（Hsp70）基因并分析其基因序列．方法：根据GenBank中斑节对虾（Penaeus monodon）Hsp70基因的cDNA序列,设计引物,对经高盐法提取的凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）基因组DNA,采用优化的降落PCR（Touch Downeca）程序,扩增凡纳滨对虾Hsp70基因的全长序列．结果：PCR扩增得到一条长1983bp的目的DNA片段,回收纯化该片段并测定其核酸序列．用DNAman软件分析发现,该核酸序列中不含内含子,编码区全长为1959bp;经BLASTn和BLASTx软件分析发现,该编码区核苷酸序列与斑节对虾、罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）的Hsp70基因序列的相似性分别为97％和62．2％．根据核苷酸序列所推导出的Hsp70氨基酸序列,其与斑节对虾、罗氏沼虾的相似性分别为99．9％和92．6％．结论：成功地从凡纳滨对虾基因组DNA中直接扩增出Hsp70基因的全长编码区序列。     

番木瓜果胶裂解酶基因片段的克隆及序列分析

以4个不同成熟阶段的番木瓜果肉cDNA为模板,经RT-PCR扩增仅在第四成熟度的番木瓜果肉中得到596 bp的PL基因片段,所得核苷酸序列通过Blast分析,该序列与草莓、拟南芥、芒果、葡萄等果胶裂解酶基因的相似性都较高,均在79 %-82 % 之间.