何首乌中一种Ⅲ型PKS基因的克隆及生物信息学分析

Ⅲ型聚酮合酶即查耳酮合酶超家族,能催化生成一系列结构各异、具有不同生理活性、含有查耳酮合酶基本骨架的植物次生代谢产物。根据不同植物Ⅲ型PKSs基因的保守序列,设计简并引物,采用RT - PCR和RACE技术,首次从传统中药材何首乌(Polygonum multiflorum Thunb.)中克隆到一种Ⅲ型PKS基因,其cDNA全长1228bp, 编码379个氨基酸,命名为FmPKS (GenBank登录号: GQ411431)。该基因含有三个内含子, 与迄今报道的绝大部分Ⅲ型PKS含有一个内含子不同,而与最近报道的虎杖中克隆的PcPKS2基因相同。通过生物信息学方法对其编码蛋白的序列进行同源性分析,构建了系统进化树,并对其等电点、疏水性及二级结构、跨膜区域等理化性质进行了初步预测,为进一步研究其功能奠定了基础。     

溶藻弧菌HY9901鞭毛蛋白flaC基因的克隆和序列分析及真核表达质粒的构建

参照GenBank上登录的副溶血弧菌鞭毛蛋白flaC基因序列设计引物,PCR扩增溶藻弧菌HY9901株的flaC全长基因,序列分析结果显示该基因为1 155 bp,编码384个氨基酸.与GenBank中其他弧菌的同源基因序列比对显示,溶藻弧菌flaC基因与副溶血弧菌flaC基因的同源性最高(87%).将该基因定向克隆到真核表达质粒pcDNA3.1(+)中,获得带溶藻弧菌鞭毛蛋白flaC基因的真核表达重组质粒pcDNA-flaC,为其DNA疫苗的进一步研究奠定了基础.     

甘蓝型油菜G蛋白β亚基基因的克隆和表达分析

根据拟南芥等G蛋白β亚基基因的DNA序列,采用RT-PCR技术从甘蓝型油菜中克隆了一个编码G蛋白β亚基基因的全长cDNA,命名为BnAGB1.BnAGB1含有1134 bp的完整开放阅读框,编码378个氨基酸,与其它植物的Gβ亚基氨基酸序列有很高的同源性,且具有保守的Gα、Gγ结合区域及WD-40结构域.对甘蓝型油菜矮化突变体及其野生型中不同组织和不同发育时期的BnAGB1表达进行实时定量PCR分析表明:BnAGB1在矮化突变体和野生型的各个组织中均有表达;在生长旺盛期的子叶期、抽薹期和荚果期有较高的表达,而在两片真叶期、四片真叶期和花期表达较低;而且,在所有分析的不同时期和组织中,矮化突变体中的表达均显著或极显著高于野生型.以上结果表明,BnAGB1参与了甘蓝型油菜的生长发育进程的调控,与油菜矮化突变性状表现可能相关.     

棉花半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因的克隆、表达与活性研究

通过从已构建好的突变体湘棉-18的cDNA文库中筛选分离出一个半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因的全长cDNA序列,经测序和序列分析,发现该片段包含一个完整的开放阅读框,长378个碱基,编码125个氨基酸,氨基酸序列中包含了一个半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族的保守区段Gln-Val-Val-Ala-Gly;信号肽预测发现该序列包含一个N端信号肽,保守区分析该基因编码的氨基酸包含一个半胱氨酸蛋白酶抑制剂相似区域.半胱氨酸蛋白酶抑制剂在大肠杆菌中表达重组蛋白,在条件为30℃,IPTG 5mmol/L,时间24～36h时,CPI实现最优表达,Western Blotting分析表明表达的蛋白正确.通过木瓜蛋白酶活性抑制实验,结果表明该重组CPI具有一定的酶活抑制作用.     

毛花猕猴桃LEAFY基因克隆及表达模式分析

LEAFY(LFY)基因是开花信号途径中的最关键整合子,其在花序和花发育的各个阶段都起着至关重要的作用。文章以猕猴桃全基因组数据库为基础,选取毛花猕猴桃(Actinidia eriantha Benth.)‘华特’为实验材料,通过同源序列比对分析,从‘华特’猕猴桃基因组中得到了1个LFY同源基因,命名为AeLFY-like1。生物信息学分析显示,AeLFY-like1基因全长2 432 bp,含有1 095 bp的完整的编码框,编码364个氨基酸。AeLFY-like1基因亚细胞定位在细胞核中,在花芽组织中表达量最高,表明可作为转录因子调控植物开花过程。LFY基因在进化过程中高度保守,在不同物种中具有类似的结构和功能。该研究为进一步了解猕猴桃LFY基因功能与系统进化提供科学依据。     

人脑蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1基因克隆与原核表达

从人脑组织中提取mRNA,通过RT-PCR扩增出目标cDNA,构建蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1-pEASY-E1重组质粒.将重组质粒转化进E.coli TOP10感受态细胞中,筛选阳性克隆进行验证,将测序正确的质粒转化到E.coli Transetta感受态细胞中表达SHP-1.进一步对SHP-1表达的诱导温度和IPTG浓度等条件进行优化.结果显示,所克隆的SHP-1基因片断经PCR鉴定和测序分析,与目标基因完全相符.通过蛋白表达条件的优化,发现20℃,0.4mmol/L IPTG对表达菌株进行诱导时,SHP-1可溶性蛋白表达量最大.     

鲈鱼cxcr4 cDNA克隆和序列分析

趋化因子受体(cxcr4)是一类重要的免疫调节因子受体,对原始生殖细胞的迁移和存活具有十分重要的作用。在对脊椎动物cxcr4进行初步生物信息学分析基础上设计引物,采用RT-PCR和RACE相结合的方法从鲈鱼卵巢克隆了cxcr4a全长和4b部分cDNAs序列,并预测其编码的氨基酸序列。结果表明,由于鱼类基因组经历一次特有的复制,cxcr4在鱼类存在两个复制基因。鲈鱼cxcr4a cDNA全长为1432 bp,编码311个氨基酸;cxcr4b部分cDNA片段长为905 bp,编码285个氨基酸。将鲈鱼cxcr4序列与所有已克隆的硬骨鱼类进行同源性比较,结果显示硬骨鱼类保守性较高,所有已经克隆的cxcr4按照进化地位的不同成簇聚类,表现出了较高的同源性。     

甲/戊型肝炎病毒重组抗原基因的克隆及表达

 将甲肝病毒vp1编码基因(aa 24~171)和戊型肝炎病毒ORF2基因(aa 431~615)通过一段编码柔性甘氨酸链(Gly4 Ser Gly4)的基因片断连接,获得编码HAV/HEV融合蛋白基因(AEAg342).将该融合基因插入质粒pBV220,构建表达质粒pBV220-AEAg342.将pBV220-AEAg342转化入大肠杆菌BL21中进行表达,表达量约占菌体总量的20%,经离子交换层析纯化,目的蛋白纯度达90%以上.Western blot证实该蛋白能与甲肝及戊肝患者阳性血清发生特异性反映,为进一步开发双价疫苗和联合诊断试剂奠定了一定基础.     

红树植物白骨壤甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆与功能研究

甜菜碱在植物体内以胆碱为底物,经两步酶催化反应合成,其中催化第二步反应的是甜菜碱醛脱氢酶(Betaine Aldehyde Dehydrogenase, BADH).为研究甜菜碱醛脱氢酶基因在酵母中是否具有生物学功能,通过PCR-RACE技术从红树植物白骨壤(Avicennia marina)中分离得到BADH基因,将其转入酿酒酵母AH109中.通过对重组酵母生长曲线的测定,发现重组酵母对NaCl的耐受度由转化前的9%提高到14%,表明白骨壤BADH基因在酵母中能得到有效表达出具生物学活性的蛋白质.     

酒色着色菌氢酶基因（hydSL）的克隆及分析

光合细菌酒色着色菌(Chromatium vinosum)至少含有一种膜结合态氢酶(62、32 ku)和一种可溶性氢酶(52、21.5 ku).其膜结合态氢酶是一种催化吸氢的氢酶,而可溶性氢酶则是一种催化放氢的氢酶.本研究分离提纯了C.vinosum膜结合态氢酶,并对其大、小亚基N-末端氨基酸序列进行测定;根椐氢酶亚基N-末端氨基酸序列及氢酶保守序列设计引物,通过PCR扩增分别获得了1.1和3.5 kb的DNA片段.对该片段进行克隆和序列分析,结果表明该基因编码氢酶HydSL,其结构不同于典型的氢酶基因结构,在氢酶大、小亚基基因间插入了ISP基因.