北美海蓬子甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆及表达载体构建

以北美海蓬子种子为材料, 采用RACE技术获得北美海蓬子BADH基因的cDNA全长序列. 结果表明: BADH基因cDNA全长为1836bp, 其中开放阅读框(ORF)为1503bp, 编码500个氨基酸, 预测蛋白的分子量为54.5kDa, 理论等电点为5.31. 推测出BADH氨基酸中含有甜菜碱醛脱氢酶家族高度保守的十肽序列(VTLELGGKSP)及与酶功能相关的半胱氨酸残基(Cys). 序列比对和系统进化树显示, 北美海蓬子与盐节木和盐穗木的亲缘关系最近, 同源性达94%. 并构建了植物表达载体pCAMBIA3301-BADH, 将其成功导入到农杆菌EHA105中, 为进一步研究该基因的功能奠定了基础.     

莲铜锌超氧化物歧化酶cDNA的克隆和序列分析

用RT-PCR方法,从中国莲(Nelumbo nucifera)幼叶cDNA中成功扩增出铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)全长序列,并进行测序分析.该cDNA序列全长461 bp,包括起始密码子和终止密码子.其中编码区段为456 bp,共编码152个氨基酸,其编码蛋白的相对分子质量为1.552×104,等电点为4.515.与GenBank中其他物种的CuZnSOD进行同源性比较,发现其核苷酸序列相似性高达80%~86%,氨基酸序列相似性达89%~94%.所有已知的CuZnSOD的关键活性位点在该蛋白中均保守存在.将其与一些典型的单子叶和双子叶植物的该蛋白进行进化树分析,为富有争议的莲的系统学地位的确定,在分子生物学上为莲的系统学地位的确定提供了一个依据.该基因已在GenBank登记,序列号为DQ227345.     

虹鳟腺苷酸转移酶基因2(ant2)cDNA克隆与蛋白结构分析

腺苷酸转移酶(ANT)是位于线粒体内膜上参与能量分子传导的转运蛋白,在细胞凋亡调控网络中发挥重要作用.以虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了虹鳟鱼ant2基因cDNA的全长序列(GenBank登录号:FJ591153).该序列全长1276 bp,其中5'端非翻译区长66 bp,3'端非翻译区长316 bp,开放性阅读框长894 bp,编码297个氨基酸.该蛋白具有3个保守的线粒体穿膜功能结构域和3个转膜区.通过与其他脊椎动物腺苷酸转移酶蛋白序列的比较,发现该基因具有高度保守性,氨基酸序列的同源性均在90%左右.同源模建显示其与牛的线粒体ADP/ATP载体,chain A蛋白有相同的孔洞(cavity)结构.     

青花菜抗坏血酸过氧化物酶基因BoAPX的克隆与表达分析

根据NCBI基因数据库提供的抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate Peroxidase,APX)基因序列设计简并引物,以青花菜(Brassica oleracea var.italica)叶片cDNA和DNA为材料进行PCR扩增,基因定名为BoAPX(Gen-Bank登录号:HQ871864).BoAPX的基因组全长为1 394bp,具7个内含子,编码区全长为753bp,编码250个氨基酸残基.序列分析结果表明,BoAPX的N端中没有信号肽序列,为胞质型APX,BoAPX与已知APX具有较高的同源性.RT-PCR结果表明,BoAPX的表达受霜霉菌(Hyaloperonospora parasitica)诱导,在96h时达最大值,说明BoAPX与霜霉菌抗性相关.以pBI121为植物表达载体,BoAPX为目的基因,成功构建了重组表达载体pBI121-BoAPX.     

池蝶蚌细胞色素P450 cDNA及其蛋白的序列分析

在实验室已获得的池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)部分细胞色素P450基因序列的基础上,运用RACE PCR的方法获得池蝶蚌细胞色素CYP基因(定义为Hs-CYP450)的全长cDNA。运用相关生物软件和在线软件对HsCYP450基因序列以及其蛋白的一、二、三级结构进行了初步分析。结果显示,Hs-CYP450基因全长1 809bp,ORF框1 431bp,共编码476个氨基酸;氨基酸组成成分中亮氨酸(Leu)含量最多,约9.5%,而最少的则是色氨酸,仅0.8%;通过疏水性分析显示,该蛋白属亲水性可溶性蛋白;二级结构预测显示该蛋白α螺旋(H)结构含量较多,约占46.22%,并均匀分布在蛋白中;β折叠(E)相对较少,约9.87%左右,多分布在两端。建立的系统进化树结果表明,Hs-CYP450基因序列与其他动物的细胞色素CYP基因有较高的同源性,在众多物种中和太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)同源性相对较高。     

蛙虹彩病毒一个晚期基因的鉴定

从沼泽绿牛蛙虹彩病毒(Rana grylio virus,RGV)基因组中克隆了十四烷基化膜蛋白(myristylated membrane protein,MMP)基因的全部编码区,序列分析表明,RGV romp基因全长972 bp,编码一个长为323 aa,分子量为35×103的蛋白.氨基酸同源性比对分析,与同为蛙病毒属的其他病毒的相应蛋白同源性都在64%以上.构建重组表达载体,进行了原核表达,获得一条约53×103的融合蛋白,并制备出抗血清.通过RT-PCR和Western blot分析确定了RGV感染过程中mmp基因的表达时序,检测到感染4 h有转录,感染6 h有表达,且持续到感染48 h.用蛋白合成抑制剂放线菌酮(CHX)和DNA复制抑制剂阿糖胞苷(AraC)分别作为蛋白合成和病毒DNA复制的抑制剂进行药物抑制实验,鉴定出mmp是蛙虹彩病毒RGV的一个晚期基因.     

绿色杜氏藻GGR基因生物信息学分析及表达研究

采用Illumina HiSeqTM 2000高通量测序方法获得绿色杜氏藻GGR基因(GenBank序号: KX100480) cDNA全长序列, 研究了甲基茉莉酸(MeJA)对绿色杜氏藻GGR基因表达的影响. 测序结果表明, 绿色杜氏藻GGR基因cDNA全长2356bp, 开放阅读框1539bp, 编码512个氨基酸, 分子量为52.2961kDa, 理论等电点为6.54. 序列分析结果表明, 该蛋白具有保守的ChlP结构域, 为可溶性蛋白, 具有跨膜区域, 无信号肽. TargetP 1.1 Server预测结果表明, 该蛋白可能定位于线粒体. 系统进化树结果表明, 绿色杜氏藻GGR蛋白较其他植物的GGR蛋白亲缘关系较 远. RT-PCR结果表明, 100?mol·L-1 MeJA可显著地提升绿色杜氏藻GGR基因的表达(P<0.01). 同时, 绿色杜氏藻叶绿素和类胡萝卜素含量达到最高, 说明GGR基因与绿色杜氏藻叶绿素和类胡萝卜素的合成存在一定关系     

稀有(鱼句)鲫(Rare gudgeon)Sox基因的克隆及序列分析

根据人的SRY基因中HMG-box保守区设计引物,采用PCR技术在稀有(鱼句)鲫雌雄个体基因组DNA中分别扩增,发现3个大小分别为220、700和1 500 bp的片段,经过克隆和测序分析,从220 bp的片段中获得两个基因片段,证明为稀有(鱼句)鲫的Sox1和Sox21基因片段,无性别差异,其DNA序列与人及斑马鱼相应Sox基因相似性分别为Sox1:80.4%和97%;Sox21:77.3%和91%,其编码的氨基酸序列与人及斑马鱼相应SOX蛋白相似性分别为Sox1:96%和98%;Sox21:88%和100%,显示了其高度的保守性.此外,从GenBank、MEBL和DDBJ数据库获得了92个已克隆的物种SRY和Sox基因全长核苷酸编码序列及HMG保守区序列数据.通过对这些数据进行序列比对及聚类树的构建,分析了Sox基因家族成员的分类及分子进化模式,对稀有(鱼句)鲫的性别决定进行了探讨,为Sox基因的进化研究提供分子基础.     

蛙虹彩病毒cop基因的克隆表达及亚细胞定位

从蛙虹彩病毒(Rana gryliovirus,RGV)基因组中克隆了含凋亡相关结构域的新基因-cop(Caspaserecruit ment domain only protein,COP)基因的全部编码区,成功构建了重组表达载体,进行了原核表达,并在鲤鱼上皮瘤细胞(Epithelioma papulosumcyprini,EPC)中进行了亚细胞定位.序列分析表明,RGVcop基因全长288 bp,编码一个长为95 aa,分子量为10.4×103的推定蛋白.二级结构预测表明其含有5个α螺旋.同源性比对分析显示,RGVcop与其他6株虹彩病毒及人类cop相关蛋白同源性最高为94%,最低为33%.重组原核表达质粒pET28a-COP转化大肠杆菌BL21后,经IPTG诱导表达,获得一条约14×103的融合蛋白.重组真核表达质粒pEGFPN3-COP转染EPC细胞,经DAPI染色后,在荧光显微镜下观察显示重组蛋白在整个细胞中均有分布.     

半滑舌鳎DMRT 1基因的克隆与表达分析

利用同源克隆的方法克隆了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)的DMRT 1基因;并用RT-PCR技术检测了该基因在半滑舌鳎不同发育时期以及雌雄成鱼的不同组织的表达情况.结果表明,该基因cDNA序列全长1 232 bp(GenBank登录号为EU007655),包括774 bp开放阅读框,131 bp5′非翻译区以及含poly(A)信号的329 bp的3′非翻译区,编码258个氨基酸.氨基酸序列同源性分析表明,半滑舌鳎DMRT1氨基酸序列与牙银汉鱼、黑鲷、青鳉、河豚和斑马鱼DMRT1氨基酸序列的同源性分别达到了63%、59%、54%、53%和52%;与光滑爪蟾、小鼠和人类的同源性较低分别为38%、42%和41%.RT-PCR分析表明,DMRT 1基因在半滑舌鳎早期胚胎不同发育时期和孵化后5、13、18、22和35 d的仔鱼均有表达,在孵化后22 d表达量最高.在成体鱼中只在雄性精巢中有特异表达,其他组织均无表达,表明该基因可能参与半滑舌鳎雄性性腺的发育或精子的形成.     

半滑舌鳎两种Aquaporinl同源基因的克隆与表达分析

克隆了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)AQP1o和AQP1基因的全长cDNA序列,并对其序列和表达模式进行了分析.结果表明,AQP1o cDNA全长为993 bp,包括120 bp的5'非翻译区,789 bp的开放阅读框,84bp的3'非翻译区,编码262个氨基酸的蛋白质,分子质量为28.3×103.AQP1的cDNA全长为1 335 bp,包括63bp的5'非翻译区,786 bp的开发阅读框,486 bp的3'非翻译区,编码261个氨基酸的蛋白质,分子质量为27.4×103.聚类分析表明半滑舌鳎AQP1o蛋白与金头鲷和塞内加尔鳎等海洋鱼类在卵巢中特异表达的AQP1o聚为一类,而AQP1与非卵巢特异表达的AQP1聚为一类,表明该两类基因为不同类型的AQP1同源基因.RT-PCR分析表明两个基因具有不同的表达模式,AQP1o主要在卵巢中表达,提示其在卵巢中具有特定的生理功能、而AQP1则在雌雄鱼的多种组织中表达.     

人类新基因MATH2的克隆及其功能初步分析

通过测序和采用生物信息学分析方法 ,从人胎脑 c DNA文库内得到了一条长 2 .175 kb的 c DNA序列 ,其开放读框编码含 337个氨基酸的蛋白 .推论该蛋白与鼠 MATH2蛋白有 98%的同源性 ,故将新基因定名为人 MATH 2基因 .推论该基因定位于人染色体 7p14- 15 .Northern杂交结果显示该基因只在人脑内特异表达 ,在1.7kb和 2 .4kb处出现特异性条带 .人 MATH2蛋白可能与鼠 MATH2蛋白具有相似的功能 .     

翘嘴鳜铜锌超氧化物歧化酶基因的分子克隆与原核表达

运用RT-PCR和RACE-PCR技术克隆了翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)铜锌超氧化物歧化酶(命名为ScCu/Zn-SOD)基因,该基因的cDNA序列全长为804bp,开放阅读框为465bp,编码154个氨基酸。氨基酸序列中含2个Cu/Zn-SOD标签序列、7个铜锌金属结合位点、2个半胱氨酸位点和1个N-糖基化位点;其与胞内Cu/Zn-SOD(icCu/Zn-SOD)和胞外Cu/Zn-SOD(ecCu/Zn-SOD)氨基酸序列的同源性分别为60.13%~92.21%和33.77%~42.21%。在系统进化树中,ScCu/Zn-SOD与其它物种的icCu/Zn-SOD聚成一支。ScCu/Zn-SOD的蛋白晶体结构主要由2个α螺旋和8个β折叠组成,呈β折叠构象,通过结合1个Cu2+和1个Zn2+构成其酶活性中心。ScCu/Zn-SOD的mRNA在翘嘴鳜肌肉、鳃、肝脏和肾脏等组织中均有表达,且鳃中的相对表达量最高。将该基因编码蛋白序列与pET-30a表达载体重组,热激转入大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中诱导表达,SDS-PAGE检测发现诱导后菌液的超声上清中有可溶性重组蛋白表达。     

三角褐指藻DGAT1基因生物信息学分析及表达调控研究

本研究采用转录组测序获得了三角褐指藻DGAT1基因cDNA全长序列(GeneBank登录号: 7200924), 并对其进行生物信息学分析和表达调控研究. 结果表明, 三角褐指藻DGAT1基因cDNA序列全长为1438bp, 开放阅读框(ORF)为1098bp, 编码365氨基酸序列, 含有脂肪酸蛋白特性(I)和DAG结合位点(II)等功能结构域. 预测三角褐指藻DGAT1蛋白为亲水性蛋白, 含有6个跨膜结构域和7个超强跨膜螺旋区, 无信号肽. 进化树分析表明, 三角褐指藻与海链藻DGAT1蛋白同源性最高. RT-qPCR结果表明, 光照强度和温度均显著促进三角褐指藻DGAT1基因的表达. 随着光照强度和温度的增加, 三角褐指藻DGAT1基因的表达量呈先升高后降低趋势, 在光照强度为2500lx或温度为25℃时, 三角褐指藻DGAT1基因的表达量达到最大, 这与三角褐指藻总脂含量的变化趋势一致, 同样揭示DGAT1蛋白与三角褐指藻总脂生物合成与积累密切相关.     

褶纹冠蚌热休克蛋白HSP7O基因的克隆及表达研究

运用兼并引物结合RT-PCR方法从褶纹冠蚌(Cristaria plicata)血细胞中克隆出热休克蛋白70(HSP70)的cDNA序列.用半定量PCR方法研究了HSP70 mRNA在褶纹冠蚌不同组织的表达情况.结果表明:HSP70cDNA全长为2664 bp,5’非编码区364个核苷酸,3’非编码区383个核苷酸,开放阅读框为1917 bp,编码638个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白理论等电点为5.61,分子量为70.3 kD.HSP70基因不含内含子.氨基酸序列分析发现,推导的氨基酸序列含有HSP70家族的3个标签序列(I10 DLGTTYS17,V198 FDLGGGTFDVSIL211和V336VLVGGSTRIPKV QK350).氨基酸序列同源性比较显示HSP70与紫贻贝(Mytihcs galloprovincialis)和美洲牡蛎(Crassostrea virginica)氨基酸序列同源性分别为79.47％和77％.半定量PCR分析显示在正常褶纹冠蚌血液、外套膜、鳃、闭壳肌和肝胰腺5种组织中均能检测到HSP70的基因表达.经过热休克或病原菌刺激后,蚌各组织中HSP70 mRNA的表达显著增加,其中热休克处理后,蚌的鳃和血液中HSP70 mRNA表达量增加最为显著;而嗜水气单胞菌刺激后蚌的肌肉和鳃组织中HSP70 mRNA表达量增加最明显.     

荷包红鲤自噬相关基因LC3B的克隆及在重金属镉胁迫下的表达

微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1light chain 3,LC3)是哺乳动物细胞中酵母自噬相关基因8(ATG8)的同源物,其LC3B亚型的表达强度与自噬泡数量的多少成正相关,为自噬发生的标志蛋白之一。应用RACE-PCR技术克隆了婺源荷包红鲤LC3B基因的cDNA全长序列,用RT-PCR方法检测了该基因在荷包红鲤主要组织中的表达,并用Real-time quantitative PCR方法检测了该基因在镉胁迫下转录水平的变化,以初步揭示该基因在镉胁迫下的作用。结果表明,荷包红鲤LC3B基因cDNA全长为2 138bp,其中开放阅读框长378bp,编码125个氨基酸,预测分子量为14.73kDa,等电点为8.76。序列比对显示,其编码的氨基酸序列和斑马鱼LC3B具有最高的一致性和相似性,并在系统发育树上聚为一支。该基因在荷包红鲤肌肉、脑、鳃、脾脏、肝脏、血液、头肾、肾脏和心脏组织中均有表达;在镉胁迫下,镉诱导显著影响了该基因在肾脏组织中的转录水平。LC3B基因参与的自噬反应可能参与了抗镉毒性作用。     

RACE法克隆黑曲霉NCU-317中α-L-鼠李糖苷酶基因与生物信息学分析

实验室前期筛选得到一株能够产α-L-鼠李糖苷酶的黑曲霉NCU-317,但由于其完整产酶序列未知,通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术和改良cDNA末端快速扩增(RACE)法,以克隆得到的黑曲霉NCU-317 cDNA为模板,成功克隆得到其α-L-鼠李糖苷酶基因全长。克隆得到α-L-鼠李糖苷酶基因共3 018 bp,其中含有2 748 bp的完整开放阅读框,5’非编码区长为216 bp,3’非编码区长为54 bp。经过对序列的生物信息学分析显示:编码蛋白由915个氨基酸组成,预测理论分子量为103.94 kD,等电点为5.59;蛋白质二级结构以无规则卷曲为主;将氨基酸序列输入UniProt比对后发现,黑曲霉NCU-317的产酶序列与黑曲霉A0A254UAG7同源性最高,达到了99.6%。     

刺参杀菌通透性增强蛋白N末端结构域重组蛋白的制备及功能分析

通过克隆刺参杀菌通透性增强蛋白(Bactericidal Permeability-increasing Protein, BPI)N末端的cDNA序列并进行原核表达, 获得了N端活性片段体外重组蛋白, 分析其抑菌谱. 结果表明: 刺参BPI蛋白N末端cDNA全长642bp, 编码214个氨基酸; 体外表达获得了分子量为30kDa的重组蛋白, 该蛋白对副溶血弧菌、哈维氏弧菌和藤黄微球菌均具有明显的杀菌作用, 其中对副溶血弧菌活性最强, 抑菌圈直径达2.5cm.     

人16周胎儿脑cDNA文库的构建及鉴定

本文从 16周的胎儿脑中抽提总 m RNA,经过一系列酶促反应后合成 c DNA,分级分离柱除去小片段 DNA后克隆到λgt10载体中 ,转染宿主菌 C60 0 hfl,文库包装效率为 4 .2× 10 6pfu/μg,得到的原始克隆数为 2 .1× 10 6,c DNA插入片段平均大于 1.2 kpb.根据已知序列设计引物 ,从这个 c DNA文库中扩增出血管内皮生长因子 ( VEGF)的全长 c DNA基因     

F15L和K207E突变与Borrelia螺旋菌磷脂酰胆碱合成酶的生物活性

磷脂酰胆碱合成酶是磷脂酰胆碱合成酶(PCS)途径中的关键酶.根据Borrelia burgdorferiBB0249ORF的DNA序列设计引物对,从B.afzelii总DNA中扩增出一段660 bp DNA.序列分析发现扩增的DNA片段编码的蛋白中仅两个氨基酸(L15和E207)不同于B.burgdorferiBB0249 ORF编码的蛋白(F15和K207).将克隆的基因插入pET表达载体,并在大肠杆菌中表达.在活体中进行的活性分析发现,克隆的DNA片段编码的蛋白质能利用外源的胆碱和大肠杆菌细胞内的CDP-二酰基甘油合成磷脂酰胆碱(PC),表明螺旋菌磷脂酰胆碱合成酶15位的苯丙氨酸和207位赖氨酸残基分别被亮氨酸和谷氨酸替代并不影响磷脂酰胆碱合成酶的活性.