牛PEG11基因生物信息学分析

采用生物信息学方法对牛PEG11基因进行分析,为进一步揭示该基因生物学功能和其分子调控机理奠定基础。选取6种哺乳动物PEG11基因的CDS序列作为研究对象,进化分析表明:包括牛、羊、小鼠、熊猫、猪和人在内的6种哺乳动物间的遗传距离小于0.109,且牛与猪遗传距离最小,为0.036,与基因进化树分析结果一致。CpG岛在线软件预测显示,在牛中该基因上游5kb内没有CpG岛。启动子在线软件预测和转录因子分析相结合显示,启动子可能位于该基因5′端上游2 181～2 131bp处,此区域包括大量潜在转录因子结合位点,并在2 173bp处存在一个TATA框。蛋白质在线软件分析表明,PEG11基因编码一种螺旋形跨膜蛋白质,有α-螺旋、β-转角和自由卷曲3种二级结构。     

甘薯等10种作物基因的生物信息学分析

采用生物信息学相关软件对甘薯等10种NAC1蛋白的氨基酸序列及其理化性质、磷酸化位点、疏水性或亲水性、二级结构和三级结构、跨膜结构域、信号肽、亚细胞定位以及保守结构域等进行了预测和分析。结果表明:供试10种NAC1蛋白的磷酸化位点主要为丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸;这些NAC1蛋白均为亲水性蛋白,属于非分泌蛋白,不具有信号肽,没有明显的跨膜结构域;在它们的二级结构中,无规则卷曲所占比例最高;MtNAC1和CaNAC1可能定位于叶绿体,NtNAC1和GmNAC1可能定位于线粒体,甘薯及其他6种作物的NAC1蛋白可能定位于细胞核;甘薯等NAC1蛋白的三级结构与水稻NAC1蛋白具有一定的相似性;10种NAC1蛋白均含有1个NAM(No apical meristem)功能结构域。氨基酸序列比对和进化树分析显示IbNAC1与CaNAC1的亲缘关系最近。     

甘薯等10种作物基因的生物信息学分析

采用生物信息学相关软件对甘薯等10种NAC1蛋白的氨基酸序列及其理化性质、磷酸化位点、疏水性或亲水性、二级结构和三级结构、跨膜结构域、信号肽、亚细胞定位以及保守结构域等进行了预测和分析。结果表明:供试10种NAC1蛋白的磷酸化位点主要为丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸;这些NAC1蛋白均为亲水性蛋白,属于非分泌蛋白,不具有信号肽,没有明显的跨膜结构域;在它们的二级结构中,无规则卷曲所占比例最高;MtNAC1和CaNAC1可能定位于叶绿体,NtNAC1和GmNAC1可能定位于线粒体,甘薯及其他6种作物的NAC1蛋白可能定位于细胞核;甘薯等NAC1蛋白的三级结构与水稻NAC1蛋白具有一定的相似性;10种NAC1蛋白均含有1个NAM(No apical meristem)功能结构域。氨基酸序列比对和进化树分析显示IbNAC1与CaNAC1的亲缘关系最近。     

8种植物CHI基因的生物信息学分析

根据GenBank上已登录的拟南芥、苹果杂交种、草莓、桃、沙梨的栽培种美人酥、葡萄、柑橘和玉米的查尔酮异构酶基因蛋白质氨基酸残基序列,应用生物软件对其组成成分、导肽、信号肽、跨膜结构域、疏水性与亲水性、蛋白质二级和三级结构以及功能域进行预测和分析。结果表明：8种植物的CHI不具有导肽,不存在信号肽,不具有跨膜结构,推测CHI可能定位于细胞质基质中发挥功能,多肽链总体表现为亲水性;有α-螺旋、β-转折、无规则卷曲和延伸链4种二级结构,除了无规则卷曲是桃的最主要二级元件外;其余7种植物均是α-螺旋为最主要的结构元件;8种植物可能均有1个查尔酮异构酶活性部位。     

人FOXP3基因的生物信息学分析

在正常生理和应激生物环境中,叉头转录因子3(FOXP3)是调节性T细胞发育和抑制功能的重要转录因子。试验利用生物信息学在线工具及软件对FOXP3蛋白的理化性质、蛋白晶体结构、翻译后修饰以及其相互作用蛋白等进行了研究。研究发现FOXP3蛋白复合物主要包含NFAT1 DNA结合域和与脱氧核糖核酸结合的FOXP3 FKH结构域,并且通过多种翻译后修饰影响FOXP3蛋白构象和与其互作蛋白的相互作用,最终改变FOXP3蛋白活性以调节Treg抑制特征。研究结果可为今后深入研究FOXP3如何调节Treg抑制的新方法和增强自身免疫性疾病免疫耐受的新疗法提供参考。     

细菌脂肪酶基因的生物信息学分析

脂肪酶(EC 3.1.1.3.)是分解三脂酰甘油的水解酶类,被水解底物三脂酰甘油的醇部分是丙三醇,酸部分为不溶于水的12碳以上的长链饱和或不饱和脂肪酸,水解反应发生的部位是三脂酰甘油的酯键[1].     

绵羊RXRG基因的生物信息学分析

以绵羊RXRG基因为目的基因,利用生物信息学软件预测其结构和功能。结果表明,绵羊RXRG基因编码463个氨基酸,开放阅读框长度为1 392 bp,起始密码子位于228 bp处,终止密码子位于1 619 bp处。RXRG基因编码蛋白的相对分子质量为50 845.19 Da,等电点为7.55,在氨基酸组成中亮氨酸所占比率最高,色氨酸占比最低。亚细胞定位主要位于细胞核中,不属于分泌蛋白;不存在信号肽序列;存在两个保守结构域,并且为疏水性蛋白,二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,三级结构主要由无规卷曲缠绕折叠形成。     

绵羊NRCAM基因的生物信息学分析

利用生物基因组学数据库,对绵羊神经原相关的细胞粘附分子基因(neuro-related celladhesion molecule,NRCAM)进行生物信息学分析,以初步了解其结构并对其编码的蛋白质的功能进行预测。结果表明,绵羊NRCAM基因含有1个最大长度为3 648 bp的开放阅读框,编码1215个氨基酸残基。NRCAM基因编码产物的分子质量为134 367.13 KDa,理论等电点为5.49。亚细胞定位主要位于细胞质(26.1%),属于分泌蛋白,且存在信号肽序列。存在5段IGc2区、1段IG区,1段低复杂性区域以及4段FN3区,且有1段跨膜结构;二级结构以无规卷曲和β折叠为主,三级结构主要由无规卷曲和β折叠缠绕形成。     

柑橘Ptcor8基因相关功能的生物信息学分析

应用生物信息方法,对柑橘Ptcor8基因的理化性质、跨膜区域、疏水性/亲水性、二级结构、结构功能域、功能分类和同源性进行分析.结果表明:Ptcor8隶属于植物WCOR413冷诱导蛋白家族,具有1个621bp的潜在编码区,编码206个氨基酸残基;功能预测结果显示,Ptcor8编码蛋白质的相对分子质量为2.28×106,等...     

玉米JAZ基因家族的生物信息学分析

基于已发布的玉米全基因组数据,利用系列生物信息学分析软件对玉米JAZ基因家族进行了氨基酸组成及其理化性质、蛋白质亲疏水性、磷酸化位点、二级结构元件和含量、跨膜结构域、信号肽、蛋白质亚细胞定位、功能结构域预测和分析。结果表明,玉米JAZ蛋白的氨基酸残基数目介于110～426个,相对分子质量介于11 834.49～30 494.24,理论等电点介于4.89～10.18,玉米JAZ蛋白的主要氨基酸为丙氨酸、脯氨酸、精氨酸等。稳定性预测结果表明,玉米JAZ蛋白均为非稳定性蛋白质;信号肽和跨膜结构域预测结果显示,这些蛋白质均为非分泌蛋白质,不具有信号肽,且没有明显的跨膜结构域。JAZ蛋白二级结构元件主要为不规则卷曲、α-螺旋和延伸链。亚细胞定位预测结果显示,JAZ蛋白质主要定位于细胞核;结构域预测结果表明,JAZ蛋白均含有JAZ蛋白家族典型的TIFY和CCT-2功能结构域。研究结果可为玉米JAZ基因功能研究和玉米性状定向改良奠定理论基础。     

贯叶金丝桃过氧化氢酶基因的生物信息学分析

利用生物信息学软件分析了贯叶金丝桃过氧化氢酶基因编码蛋白的氨基酸组成、理论等电点、结构域、特征位点、二级结构等蛋白质性质。结果表明：贯叶金丝桃过氧化氢酶基因编码蛋白分子式为：C2580H3880N718O728S13,属于稳定蛋白;二级结构以无规则卷曲为主。     

拟南芥和水稻CesA基因家族的生物信息学分析

以拟南芥和水稻21个纤维素合成酶基因(CesA)为研究对象,对其基因结构、保守结构域、蛋白质跨膜结构、亚细胞定位、基因表达等进行综合分析。结果显示,Ces A基因长度在3.5~6.5 kb,有7~13个内含子(OsCesA10除外)。Ces A基因编码的蛋白质保守性较强,含有该基因家族的保守结构域Ring finger(OsCesA10、OsCesA11除外)和Cellulose synthase。水稻和拟南芥的CesA蛋白跨膜螺旋数量为6个或8个(OsCesA10除外)。蛋白质亚细胞定位结果表明,21条Ces A蛋白全部定位在质膜上。大部分At Ces A基因在植株的幼根、幼叶和愈伤组织中均有表达,而大部分OsCesA基因仅在幼根或幼叶中表达。     

盐芥ThNHX1基因的生物信息学分析

利用相关的生物信息学软件分析了盐芥ThNHX1基因编码蛋白的氨基酸组成、等电点、结构域、特征位点、二级结构等蛋白质性质,并与3种甜土植物蛋白做了对比.结果表明,盐芥ThNHX1基因编码蛋白的分子式为C2790H4328N690O760S25,属于稳定蛋白;二级结构主要是以无规则卷曲和α-螺旋为主.在所分析的指标中.盐芥ThNHX1与3种甜土植物的NHXl相比,存在着一定的差异.     

小麦DHAR基因的克隆及生物信息学分析

以电子克隆和RT-PCR克隆获得了1个小麦脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)基因,并对其编码的蛋白质序列进行了生物信息学分析.结果表明,该基因cDNA序列长1 187 bp,编码263个氨基酸,蛋白质分子量为28 908.2 Da,PI为6.84;具有GST-N家族和GST-C-DHAR结构域,分别属于硫氧还蛋白超家族和GST-C末端超家族;该蛋白序列无信号肽,是亲水性蛋白,定位于细胞质叶绿体中,二级结构中以无规则卷曲(40.30％)和α螺旋(37.64％)为主,并含有少量的片层结构(17.11％);该蛋白序列与大麦、二穗短柄草、玉米、水稻、拟南芥的同源蛋白序列相似性较高,其中与大麦胞质DHAR(BAJ97007.1)蛋白进化距离最近.     

拟南芥基因组NBS-LRR类基因家族的生物信息学分析

【研究目的】本研究对拟南芥（Arabidopsis thaliana）中含有核苷酸结合位点（Nucleotide binding site,NBS）和富含亮氨酸的重复序列（Leucine-rich repeat,LRR）类基因进行了分析。【方法】利用TAIR、Pfam网站,数据库和Chromosome Map Tool、MEGA 3.0、ClustalX软件,分析确定NBS-LRR基因及其类型、染色体物理分布、系统发育学关系。【结果】在拟南芥全基因组中共有204 个NBS-LRR 类基因,大多位于1号和5号染色体上,其中71.6%的NBS-LRR 类基因分布在基因簇内。对NBS-LRR 类基因家族进行了氨基酸多序列比对和系统进化树分析,NBS-LRR 类基因家族可分为四个亚家族。另外,NBS-LRR基因在进化过程中存在较多的复制现象。     

14个物种RPSA基因编码区生物信息学分析

采用生物信息学方法比较分析了大熊猫、牛、家犬、马、原鸡、人、猕猴、小家鼠、兔、绵羊、黑猩猩、毛猩猩、褐家鼠和野猪RPSA基因编码区(CDS)的遗传多样性,并对该基因编码的氨基酸序列、蛋白质二级结构和结构功能域进行预测和分析。结果表明,在来自14个物种的84条基因序列中检测到338个多态位点,共发现42种单倍型,物种间及物种内RPSA基因编码区存在较丰富的遗传多样性。RPSA基因编码蛋白质等电点均低于6,呈酸性;蛋白质二级结构的主要结构元件是α-螺旋和无规则卷曲,有一个保守结构域。     

绵羊APOA4基因的生物信息学分析

为进一步探索绵羊APOA4基因及其编码蛋白的生物学功能,给APOA4基因与绵羊健康和生长发育的关系提供依据,以绵羊载脂蛋白A-IV(Apolipoprotein A-IV,APOA4)基因为研究对象,采用生物信息学数据库及分析软件进行生物信息学分析,预测绵羊APOA4基因基本结构、理化特性和生物学特征。结果显示,绵羊APOA4基因ORF编码380个氨基酸残基,编码蛋白为不稳定亲水蛋白,存在信号肽,不存在跨膜结构,为分泌性蛋白,主要在细胞外发挥生物学作用,二级结构和三级结构均以α-螺旋为主。绵羊APOA4基因编码蛋白与山羊和牛的同源性最高。     

绵羊RPS20基因的生物信息学分析

核糖体蛋白20基因(ribosomal proteinS20,RPS20)是一类参与蛋白质生物合成及对细胞增殖、分裂、分化、凋亡具有调控作用的基因,广泛存在于多种动物体内。为探究RPS20基因在绵羊体内的功能,运用生物信息学数据库及其软件分析了该基因及其编码的产物。结果发现,绵羊RPS20基因总共编码了119个氨基酸残基,所编码的蛋白质分子式为C587H995N173O171S5,分子质量为13.372 71 KDa,等电点pI为9.95。通过基本理化性质的分析可知,绵羊RPS20蛋白是稳定性强、具亲水性的非分泌蛋白,不含信号肽序列且无跨膜结构。亚细胞定位结果表明,其编码产物主要存在于细胞质中(65.2%)。绵羊与牛、马、黑猩猩、野生双峰驼等哺乳动物的RPS20蛋白相似度均为100%。该蛋白的二级结构和三级结构主要以无规卷曲、α螺旋和β折叠组成。