水稻C2H2型锌指蛋白OsZAT12转化拟南芥功能的初步研究

摘要：植物C2H2型锌指蛋白是植物转录调节因子中的大家族,通过转录调控、翻译后调节和蛋白质间的相互作用在植物发育和环境胁迫中发挥关键作用. 本研究在水稻基因组中克隆到一个C2H2型锌指蛋白,命名为OsZAT12. 生物信息学分析显示OsZAT12全长597bp,其中不包含内含子,其蛋白质序列含有199个氨基酸,具有两个典型的C2H2锌指结构. OsZAT12蛋白定位于细胞核,在根中特异性表达.过表达拟南芥植株与野生型比较,其根变短,子叶的变绿率明显降低,植株矮小.初步推断OsZAT12可能影响植物生长发育尤其是根的伸长.     

一个新C2H2型锌指蛋白的功能的初步研究

通过筛选人18周胎脑cDNA文库,得到一条编码332AA的全长新基因,生物信息学研究表明,该蛋白质序列有2个C2H2型锌指结构,其中1个锌指结构有RNA－binding蛋白特异锌指的特征,虽然同源比较发现与多种蛋白质精氨酸N端转甲基酶（protein arginine N-methyltransferase) 有一定的同源性,但新锌指蛋白不含转甲基酶的活性功能区域,属功能未知的基因,利用芯片研究功能未知基因的表达是一种较好的手段,通过代谢增强剂PMA（phorbol myristae acetate)刺激培养的血管内皮细胞,观察细胞受激活后新锌指蛋白基因的表达变化,结果表明新基因表达量提高了11倍以上,证实新基因属内皮细胞的极早期应答基因（Immediate early response gene,ERG)。     

一个麻疯树C2H2型锌指蛋白基因JcZFP1的克隆与表达分析

从麻疯树胚乳cDNA文库中克隆得到一个C2H2型锌指蛋白基因,JcZFP1,全长931bp,开放阅读框全长735bp,编码244个氨基酸残基,等电点pI=7.0,分子量PA=27.38kD.C2H2型锌指结构位于第81至103个氨基酸残基中,包括植物锌指蛋白特有的保守氨基酸序列QALGGH.在该基因的顺式作用元件上发现了与生长发育和逆境胁迫相关的启动元件.荧光定量PCR(qPCR)检测发现,JcZFP1基因在麻疯树各器官中的表达量依次为:绿果皮花叶根茎种仁,且幼嫩器官表达量高于成熟器官;对麻疯树幼苗进行低温、干旱胁迫时,JcZFP1基因的表达量明显增加,表明该基因可能在麻疯树的生长发育及逆境胁迫应答过程中起重要作用.     

人C2H2型锌指蛋白基因ZNF194全长cDNA的克隆

用一个含有锌指编码序列的人ｃＤＮＡ片段（Ｌ２￣９）作为探针杂交筛选人肝组织ｃＤＮＡ分子库，得到８个杂交阳性克隆，经测序和拼接后，将其整合为一条长１８３８ｂｐ和ｃＤＮＡ序列，该序列的２２１￣１６４２ｂｐ为一个完整的开放阅读框，编码了一个由４７３个氨基酸组成的蛋白质，１￣２２０ｂｐ为５′－ＵＴＲ，１６４３￣１８３８ｂｐ为３′－ＵＴＲ，在１８０１￣１８０６ｂｐ有一个加尾信号序列ＡＡＴＡＡＡ，３′端为１８     

人源锌指蛋白ZNF24及其锌指结构域的表达、纯化及DNA结合性质的研究

转录因子是调控基因表达的关键蛋白,能够以序列特异性方式结合DNA。ZNF24是Krüppel-like锌指转录因子家族成员之一,在细胞增殖和分化中起重要作用,能促进肝癌细胞的增殖,抑制神经元细胞的分化。ZNF24蛋白N端包含一个SCAN结构域,C端为锌指区,由4个串联的C2H2型锌指结构组成。ZNF24能特异性识别和结合基因的启动子,参与基因的表达调控,但其发挥功能的具体分子机制并不清楚。本文我们在大肠杆菌中成功表达了人源锌指蛋白ZNF24全长和其锌指结构域ZNF24(243～368),ZNF24全长蛋白在溶液中以三聚体形式存在,而锌指结构域在溶液中为单体,表明ZNF24蛋白N端的SCAN结构域能够促进全长蛋白的寡聚化。凝胶迁移实验验证ZNF24全长蛋白和锌指结构域与双链DNA底物结合能力,为进一步研究锌指蛋白ZNF24调控基因表达提供理论基础,相关结果表明SCAN结构域介导的蛋白寡聚可能代表了一种新的转录活性调节机制。     

棉花类耐盐锌指蛋白基因的克隆与结构分析

从棉花花瓣cDNA文库中随机挑选部分克隆，经测序发现一个与拟南芥耐盐锌指蛋白基因同源的cDNA(CSTZ),CSTZ序列全长1012bp，开放阅读框共编码272个氨基酸，含典型的植物双锌指（Cys2/His2)结构区，Northern杂交证实，CSTZ的表达随棉花幼苗钠盐处理浓度的升高而增强，在棉花花龄期，CSTZ基因在叶片，根，花瓣和花药组织中大量表达，在柱头组织中表达相对较弱。     

锌指蛋白在多位点基因打靶中的应用

综述了锌指蛋白的功能特性.可以与切割DNA的无特异性切割结构域组成人工锌指核酸酶,可以造成细胞染色质指定序列特异性双链断裂,促使细胞启动重组修复机制,在诱导产生的重组酶的作用下,可以将外源基因片段重组插入染色质的效率提高上万倍。锌指蛋白技术与多位点基因打靶技术相结合,可以在不需药物筛选的情况下,进行人体细胞基因治疗。     

拟南芥逆境胁迫诱导转录因子DREB1A基因的克隆和序列分析

以拟南芥基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到逆境胁迫诱导转录因子DREB1A基因,将其克隆到pUC19质粒中.序列分析表明获得的基因序列与已报道的该基因的序列完全相同.     

人类RING型锌指蛋白DTX2的全长cDNA克隆与序列分析

鉴定了一个人类WWE与RING型锌指基因DTX2,位于人染色体7q11.23. 通过RACE获得的全长cDNA显示,DTX2编码包含两个WWE区域与一个RING锌指区域的蛋白.     

拟南芥RING finger结构域AtHHR1基因的功能初步研究

为了研究拟南芥基因AtHHR1(编码一个含有RING finger结构域的E3连接酶)是否参与热胁迫响应,构建了athhr1/AtHHR1互补转基因株系.对突变体、互补株系及野生型进行热胁迫处理,发现突变体的萌发率、叶绿素及脯氨酸含量高于野生型,而互补株系均低于野生型.通过real-time PCR定量检测发现,热诱导后拟南芥热信号通路中相关热激蛋白基因在突变体中表达比野生型中高.研究结果初步表明AtHHR1基因在拟南芥的热胁迫响应中起负调控作用.     

拟南芥RING finger结构域ABRv1基因的功能初步研究

拟南芥ABscisic acid responsive RING-v protein 1基因（ABRv1）编码一个含有RING finger结构域的E3连接酶。为了分析ABRv1的基因功能,我们首先构建了高表达载体pBI121- ABRv1,经农杆菌转化,花序浸染后得到T0代转基因种子,并经卡那霉素板筛选得到转基因苗,再经过两代的筛选获取了纯合的高表达株系ABRv1。通过DNA及RNA水平鉴定了该基因的T –DNA插入突变体abrv1。对突变体、高表达转基因株系及野生型进行ABA诱导处理,检测其萌发率、气孔关闭情况进行,发现ABA处理后突变体的萌发率降低,过表达株系萌发率升高;突变体株系气孔几乎未关闭,过表达株系气孔关闭非常明显。以上结果表明ABRv1基因在拟南芥的ABA信号应答响应中可能起负调控作用,为深入分析该基因的功能打下基础。     

锌指结构基因ZNF302序列的克隆与表达谱分析

从人脑脑cDNA文库中克隆到1条1685nt的锌指蛋白新基因cDNAycb gq ,命名为ZNF302,生物信息学分析表明,ZNF302的C末端含有13个保守的C2H2锌指结构;Northern-blot结果提示这一基因可能存在3．0kb和4.2kb的2种转录本。Unigene软件包分析,该基因定位于19号染色体19q13.2-13.3;cDNA基因芯片检测显示疤痕成纤维细胞经TGFβ1刺激和ECV304细胞经PMA,LPS刺激后,ZNF302基因表达明显升高,提示其与细胞增殖的正调控有关。     

Origin and evolution of new exons in the rodent zinc finger protein 39 gene

The origin of new structures and functions is an important process in evolution. In the past decades, we have obtained some preliminary knowledge of the origin and evolution of new genes. However, as the basic unit of genes, the origin and evolution of exons remain unclear. Because young exons retain the footprints of origination, they can be good materials for studying origin and evolution of new exons. In this paper, we report two young exons in a zinc finger protein gene of rodents. Since they are unique sequences in mouse and rat genome and no homologous sequences were found in the orthologous genes of human and pig, the young exons might originate after the divergence of primates and rodents through exonization of intronic sequences. Strong positive selection was detected in the new exons between mouse and rat, suggesting that these exons have undergone significant functional divergence after the separation of the two species. On the other hand, population genetics data of mouse demonstrate that the new exons have been subject to functional constraint, indicating an important function of the new exons in mouse. Functional analyses suggest that these new exons encode a nuclear localization signal peptide, which may mediate new ways of nuclear protein transport. To our knowledge, this is the first example of the origin and evolution of young exons.     

拟南芥AtHHR2基因的功能初步研究

为了研究拟南芥Highly Homologous RING domain 2基因(At5g43200)在盐胁迫逆境的功能,通过DNA及RNA水平鉴定了该基因的T-DNA插入突变体athhr2,并通过根瘤农杆菌介导法进行遗传转化,筛选获得了athhr2/ATHHR2互补转基因株系.对突变体、互补转基因株系及野生型进行盐胁迫处理,对其萌发率、脯氨酸及叶绿素水平进行检测,发现盐处理后缺失突变体的萌发率降低,脯氨酸和叶绿素含量低于野生型,互补株系的萌发率、脯氨酸和叶绿素含量均高于野生型.以上结果证明AtHHR2基因在拟南芥的盐胁迫响应中起正调控作用.     

Characterization of a calmodulin binding protein kinase from<Emphasis Type="Italic">Arabidopsis thalian</Emphasis>

A full-length calmodulin binding protein kinase cDNA ,AtCBK1 ,from Arabidopsis has been isolated by screening of an Arabidopsis cDNA library and by 5′-RACE-Northern blot and in situ hybridization indicated that the expression of AtCBK1 was more abundant in the vascular bundles and the meristems than in other tissues,The phylogenetic analyses revenl that AtCBK1 is different from animal CaMKs and it falls into CRK subgroup,indicating that they may come from different ancestors,The result suggests that AtCBK1 encoldes a CaM-binding serine/threonine protein kinase.     

拟南芥糖基转移酶基因UGT71C5启动子的克隆和功能分析

通过PCR扩增,从拟南芥中克隆到长度为903 bp的UGT71C5基因启动子,并构建了此种启动子与GUS嵌合的重组载体,通过农杆菌介导法转化拟南芥,得到转基因拟南芥,并且通过启动子分析软件对全序列进行分析,发现在该段序列中含有典型的TATA-box、CAAT-box和光应答元件GT1、干旱应答元件ERD等一些顺式作用元件.利用分光光度法测定转基因植株在光照、干旱和ABA等胁迫处理下的GUS酶活力,结果表明：转基因植株的GUS酶活力介于野生型和35S阳性对照之间,与正常条件下生长的转基因植物相比,光照处理