陆地棉GhACS基因家族鉴定及表达分析

1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase,ACS,EC 4.4.1.14)是乙烯生物合成过程的限速酶,对乙烯在高等植物体内的代谢调控具有至关重要的作用.本文通过系统发育分析和序列比对研究,鉴定出陆地棉基因组共编码22个GhACS基因,其编码蛋白含有7个与功能密切相关的保守基序,C末端具有多个潜在的Ser磷酸化位点;GhACS基因组织表达分析显示每个GhACS在棉花不同组织不同发育阶段表现出不同的基因表达谱,这些结果为进一步探究陆地棉GhACS基因家族的功能提供了有力的依据和参考.     

阳春砂倍半萜合酶AvTPS基因的生物信息学分析和表达纯化

目的:克隆阳春砂倍半萜合酶(AvTPS)编码序列,并对其蛋白进行表达和纯化.方法:根据转录组测序获得的倍半萜合酶(TPS)核苷酸序列设计引物,以反转录生成的cDNA为模板,使用RT-PCR克隆获得AvTPS的编码(CDS)序列,并连接pMD-18T载体上,对阳性菌进行基因测序.利用ClustalX等生物信息软件对AvTPS蛋白氨基酸序列进行生物信息学分析.利用表达载体pSDS233, Ni-NTA亲和层析对蛋白表达和纯化.结果:通过RT-PCR获得了大小为1 650 bp的AvTPS的CDS序列并成功连接到pMD-18T载体.生物信息分析表明,AvTPS蛋白含549个氨基酸残基,二级结构以α-螺旋为主等信息.通过蛋白的表达和纯化,获得纯度为94.22%的可溶性AvTPS蛋白.结论:从阳春砂中可成功克隆出AvTPS的编码基因,为后续研究其基因在阳春砂中的特异性表达奠定基础.     

苦荞CCT基因家族生物信息学及表达分析

CCT转录因子在调控植物花期、生长发育及抗非生物胁迫等方面发挥着重要的功能。本研究以拟南芥AtCCT基因家族为参考序列,利用本地BLAST并结合保守结构域等生物信息学工具,筛选出苦荞FtCCT基因家族成员,并对其理化性质、染色体分布、基因结构、系统进化及表达水平进行分析。结果显示:从苦荞中共鉴定出35个FtCCT基因,含1-8个内含子;编码蛋白有117-753个氨基酸残基,等电点为4.96-9.51,均为亲水性蛋白。染色体定位分析表明,这些基因在8条染色体上均有分布。苦荞FtCCT基因家族含有10个保守基序和5个保守结构域,且都含有CCT保守结构域。系统进化分析表明,苦荞的FtCCT基因家族与拟南芥一样可分为3个亚家族,其中CMF亚家族的成员最多。35个FtCCT基因在苦荞根、茎、叶和花中的表达水平具有差异性,在叶和花中具有高表达量的成员较多,只有少数的成员在根和茎中高表达。本研究为进一步解析CCT基因调控苦荞花期及生长发育奠定基础。     

大豆GmNF-YA8的生物信息学及盐胁迫表达分析

本实验对大豆GmNF-YA8基因进行了生物信息学分析和高盐胁迫下表达量的检测.GmNF-YA8位于大豆基因组9号染色体上,cDNA全长1121 bp,开放阅读框615bp,编码204个氨基酸.GmNF-YA8蛋白分子量22.7 kD,pI 6.16.GmNF-YA8蛋白氨基酸序列中含有1个CBF保守结构域.GmNF-Y...     

生物信息学的现状和前景

生物信息学是当前生物学领域的研究热点,预计在未来的若干年它将变得越来越重要、越来越引起人们的重视,无论是我国还是西方发达国家从事生物信息学工作的专业人才极为短缺,为此了解生物信息学的现状和前景是十分有意的。     

青岛文昌鱼肾上腺髓质素基因的克隆、组织特异性表达和生物信息学分析

用PCR技术在青岛文昌鱼中克隆到肾上腺髓质素(AM)基因的全长,命名为BjAM基因.序列分析发现BjAM基因全长1805bp,开放阅读框366bp,5'-UTR为82bp,3'-UTR为595bp;进行生物信息学分析发现,BjAM蛋白序列具有AM家族成员典型的保守关键位点,预测BjAM与AM1是直系同源,与脊椎动物AM1具有类似的生物学功能.组织特异性表达分析发现BjAM在各个组织中均有表达,鳃、脊索、肝盲囊和后肠中的表达量较高.头索动物文昌鱼中AM基因克隆和生物信息学分析为进一步构建原核表达载体、探究AM蛋白的功能奠定了基础.     

肝细胞癌中异常甲基化差异表达基因的生物信息学分析

肝细胞癌是全球常见的高死亡率癌症之一,为找到可以作为其诊断和治疗的生物标志物,通过GEO数据库中的相关数据分析,获取异常甲基化差异表达基因;其中,甲基化下调表达上调的交集基因68个,甲基化上调表达下调的交集基因59个.对所获取的基因进行功能和通路富集分析,进而阐明与肝细胞癌相关的生物学功能及通路;构建蛋白互作网络并对其...     

东方田鼠抗日本血吸虫病CD74基因的差异表达及生物信息学分析

利用日本血吸虫尾蚴感染东方田鼠,提取感染前和感染后10d和15d东方田鼠肝脏组织总RNA;利用大鼠CD74基因探针,经Rorthern杂交分析东方田鼠感染日本血吸虫前及感染血吸虫10 d、15 d后肝脏组织CD74的差异表达情况;同时,采用生物信息学分析大鼠CD74基因的cDNA序列及其编码的氨基酸序列以及CD74蛋白的结构域.结果显示:东方田鼠感染日本血吸虫感染血吸虫10 d、15 d后肝脏组织CD74的表达水平比感染前显著升高;大鼠CD74基因的cDNA序列全长1220bp,编码216个氨基酸残基;大鼠CD74蛋白含一个MHC2相互作用超家族结构域和一个MHCassoc_trimer超家族结构域.     

榛子SBP基因家族鉴定及其系统进化和表达分析

SBP蛋白是植物所特有的一类转录因子,并广泛存在于植物中.研究发现,该基因家族成员参与响应包括植物生长、发育和抗逆等生物学过程,其功能研究具有重要意义.榛子是一种主要以果实为产品的重要经济林木,且该物种SBP基因家族的研究也未见报道.本研究以生物信息学手段为基础,结合转录组数据,从中筛选得到10个榛子SBP-like基因(SPL基因),并对其编码蛋白理化性质、保守区域和模体进行预测和分析,进而对基因家族进化关系和花发育不同时期表达水平进行了分析.结果表明:榛子的10个SPL基因可以分为5个大组群;均含有该基因家族所特有的C3H和C2CH结构域以及一个核定位信号;同时,基于花发育不同时期的转录组数据分析,部分成员在不同时期表达水平存在显著差异,预示该基因可能与花果发育有关.该研究将有助于榛子SPL基因参与其花果发育分子调控机制的深入研究.     

影响口腔癌发生潜在MicroRNAs的生物信息学分析

为获得口腔癌组织和正常组织之间差异表达的miRNAs,从分子水平研究相关的miRNAs在肿瘤发生发展中的作用,从GEO数据库筛选并下载口腔癌及正常组织的基因芯片,运用GEO2R工具分析筛选口腔癌与正常组织间的差异表达miRNAs. 采用FunRich软件对将所得差异miRNAs进行GO功能注释、KEGG信号通路分析. 通过对GSE124566和GSE113956两个芯片数据进行分析,分别筛选得到109、1 079个差异表达miRNAs,分别包括41、673个上调基因和68、406个下调基因,筛选得到共同差异表达miRNAs有30个,其中上调16个,参与的生物过程主要有细胞间通讯等,细胞成分主要有细胞核等,分子功能主要有转录因子活性等;下调14个,参与的生物过程主要有信号转导等,细胞成分主要有细胞质等,分子功能主要有转录因子活性等. 通过对口腔癌芯片数据的生物信息学分析,发现30个差异表达miRNAs是口腔癌发生、发展的重要miRNAs,囊泡介导的转运,核苷酸的代谢等过程. 最后预测出了13 796个靶基因,并通过PPI互作分析筛选出了联系最紧密的10个靶基因.     

拟南芥PAL基因家族鉴定及表达模式分析

为研究苯丙氨酸解氨酶（PAL）作为苯丙烷类代谢途径的关键酶,在植物响应环境胁迫过程中的重要作用,本研究利用HMMER、Pfam与SMART等工具,从拟南芥全基因组中筛选获得 9 个PAL成员,分析其编码酶蛋白的理化性质、二级结构与保守基序等信息.同时,结合转录组与定量PCR分析PAL成员在干旱与盐胁迫条件下的表达模式.结果表明,拟南芥PAL成员的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;亮氨酸和丙氨酸为含量较高的氨基酸残基;拟南芥PAL成员含有 20 种不同的保守基序,其中motif6含有ASG活性位点,为所有PAL成员所共有;较多PAL成员具有光响应、激素响应、胁迫响应和生长发育相关的顺式调控元件.转录组学与定量PCR分析发现,AT3G53260.1、AT3G53260.2与AT3G47660.1的mRNA表达水平在干旱与盐胁迫后发生显著变化,推测这 3 条基因可能参与拟南芥对干旱及盐胁迫的响应过程,表明PAL基因在调控植物生长发育与非生物胁迫响应过程中发挥重要作用.     

拟穴青蟹细丝蛋白C的生物信息学分析及重组表达

为了探讨抗原表位与细丝蛋白C(filamin C,FLN c)结构之间的构效关系,对FLN c进行生物信息学分析及分段重组表达.生物信息学分析结果表明,FLN c二级结构以β折叠及无规则卷曲为主,确定其具有9个结构域,三级结构呈免疫球蛋白样折叠,具有典型的细丝蛋白家族特征.基于生物信息学分析,将拟穴青蟹(Scylla ...     

粉尘螨过敏原脂肪酶的表达、纯化及生物信息学分析

为克隆原核表达并纯化出粉尘螨过敏原脂肪酶蛋白,鉴定其免疫学活性,并分析其分子特征.通过重组合成粉尘螨新过敏原脂肪酶基因,与p ET-28a载体连接后转化大肠埃希菌E.coli Top10,用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达重组新过敏原脂肪酶蛋白;经镍柱亲和层析纯化出粉尘螨重组脂肪酶蛋白,用Western Blot、ELISA方法检测其免疫原性.用生物信息学软件预测其理化性质、二级结构,并构建分子进化树.成功表达纯化出高纯度的粉尘螨重组脂肪酶蛋白,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果显示表达重组产物分子质量约为40 k Da,与理论值一致,纯化后的表达产物经Western blot印迹检测有明显条带显示.信息学分析显示蛋白二级结构由α螺旋(16.38%)、延伸主链(18.93%)、无规则卷曲(64.69%)组成.成功原核表达出粉尘螨过敏原脂肪酶蛋白,并纯化获得较高纯度及较强免疫学活性的重组脂肪酶蛋白,为尘螨过敏性疾病的特异性诊断和免疫治疗奠定理论基础.     

生物信息学技术克隆并分析新基因STRF7

为进一步研究信号转导相关的新基因片段BE644250,采用生物信息学方法克隆基全长cDNA,并分析了其ORF,电子表达谱,染色体定位等,之后对全长序列进行了实验验证。电子延伸（contig)获得了729bp的延伸产物,含一个典型的74aa的ORF,命名为STRF7。与已知蛋白无明显同源性,部分地相似于人的源框蛋白CDX－4和酵母的转录调节子ADR6,属一新发现的基因;RT－PCR从IL－6刺激后的U937中克隆了STRF7基因,基序列与电子延伸结果安全一致,进一步的分析显示STRF7在多种组织中表达并定位于第6号染色体上,上述结果显示,STRF7是一个新基因,编码含74aa的蛋白,并且是一个潜在的转录因子。     

拟南芥CAS基因的生物信息学分析及超表达载体构建

对拟南芥氰丙氨酸合酶(cyanoalanine synthase,CAS)基因进行了生物信息学分析,并构建了CAS合酶基因的超表达载体,以期为其后续功能研究奠定基础。生物信息学分析结果表明,编码拟南芥CAS合酶的CYS-C1和CYS-D1基因均含有10个外显子和9个内含子,定位于3号染色体,而CYS-D2基因有9个外显子和8个内含子,定位于5号染色体;3个基因编码的蛋白氨基酸序列相似度较高,CYS-C1蛋白偏碱性且主要在线粒体中起作用,而CYS-D1和CYS-D2蛋白偏酸性,主要在细胞质中起作用。通过RT-PCR扩增了拟南芥CYS-C1、CYS-D1和CYS-D2基因片段,并构建了超表达载体p BI121-35S-CYS-C1、p BI121-35S-CYS-D1和p BI121-35S-CYS-D2,经检测重组质粒已转化到农杆菌GV3101中。     

藜麦热激蛋白60(CqHSP60)基因家族生物信息学和表达模式分析

为了探究藜麦HSP60基因(CqHSP60)的结构特征、基因功能和表达模式,基于藜麦全基因组和转录组数据,利用生物信息学方法对CqHSP60基因家族进行鉴定和系统分析。依据亚细胞结构定位分为了三个亚组,每个亚组具有相似的Motif和基因结构;通过RNA-Seq数据对CqHSP60基因在不同发育阶段进行了表达分析,并对在热、干旱、盐胁迫等不同处理条件下CqHSP60基因的胁迫响应进行了分析,结果表明CqHSP60基因在花簇和干种子中表达量较高,并对不同的胁迫模式均有响应;在CqHSP60基因的启动子区发现了多个与胁迫相关的顺式调控元件,这表明这些基因在多重胁迫下受到应激响应。     

大豆BGLU基因家族全基因组鉴定与表达分析

在植物中,β-葡萄糖苷酶(BGLU)参与调控许多重要的生理过程.利用大豆基因组数据库,共鉴定了42个大豆BGLU家族基因,对该家族成员的基因特征、蛋白结构、系统进化、染色体定位、启动子调控元件和表达模式等进行了全面分析.为今后研究大豆BGLU家族基因的功能提供了基因信息.