担子菌交配型基因的克隆及功能研究进展

担子菌中已有２０多个交配型基因被克隆,Ａ、Ｂ位点的交配型基因具有明显不同的结构特征。Ａ位点的交配型基因编码两类含相似同源结构域的蛋白质,两种蛋白质形成异源二聚体,调节依赖Ａ因子的发育过程;而Ｂ位点的交配型基因编码信息素及其受体。交配型基因编码的同源结构域蛋白质在植物、动物和菌类中都具有广泛的保守性。     

担子菌类食用菌交配型位点结构的研究进展

大多数可栽培的食用菌是属于担子菌的大型真菌,具有复杂的交配型系统,通常涉及到两类交配型基因,即编码同源域转录因子的A交配型基因以及编码脂肽信息素和信息素受体的B交配型基因。对担子菌交配型系统的研究已经有上百年的历史,近年来随着高通量测序技术的发展,很多常见食用菌的基因组获得测序,使得我们对不同类型交配型位点的分子遗传学结构能够进行更加细致的解析。本文在概述了担子菌有性生殖系统和交配型基因分子特点的基础上,对常见食用菌中的香菇、金针菇、灵芝、糙皮侧耳、刺芹侧耳、白灵侧耳、裂褶菌、双孢蘑菇、草菇和虎皮香菇以及模式生物灰盖鬼伞等物种的交配型位点的结构进行了总结和分析。从已有的研究结果来看,常见食用菌的交配型位点的分子遗传学结构存在多样性,不同物种的交配型位点具有不同的结构特点。从物种内不同菌株之间的交配型结构比较来看,交配型基因的位置和数量也具有丰富的多样性。在分子遗传学层面对常见食用菌交配型位点结构的认识将有助于深入阐明交配型基因对子实体发育的调控以及解决食用菌生产实际中的科学问题,但是目前对食用菌交配型位点和基因的研究仍旧存在很多空白,有待于进一步深入和拓展。     

甘蓝中BcpLH同源基因的克隆及其表达分析

根据大白菜ＢｃｐＬＨ基因设计引物,用ＰＣＲ方法从甘蓝结球期的茎尖组织中克隆到了大白菜ＢｃｐＬＨ基因的同源基因ＢｏＬＨ１。序列分析表明,ＢｏＬＨ１基因含有３个内含子,ｃＤＮＡ编码２４５个氨基酸,编码的蛋白中存在两个双链ＲＮＡ结合蛋白结构域;Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果显示在甘蓝基因组有１个以上的ＢｏＬＨ１基因拷贝。ＰＣＲ表达分析表明,甘蓝ＢｏＬＨ１同源基因主要在结球期的茏尖组织、球叶和包叶中表达。推测Ｂ     

LIM同源框基因家族与神经系统

同源框基因是指一类含有同源序列的基因,它编码的蛋白质作为转录调节因子调节细胞的发育和分化,控制基因的表达形式。ＬＩＭ同源框基因不仅含有同源框基因也含有编码ＬＩＭ结构域的保守序列。     

毕赤酵母碳源阻遏因子编码基因PpMIG1和PpMIG2的克隆与序列分析

通过MIG基因的同源性设计简并引物,采用PCR方法从毕赤酵母(Pichia pastoris)中成功克隆了两个MIG同源基因的核心片段,同时利用Genome Walking的方法获得了基因的全长及其侧翼序列,并分别命名为PpMIG1和PpMIG2.序列分析显示,PpMIG1基因全长1 335 bp,编码444个氨基酸;PpMIG2基因全长1 365 bp,编码454个氨基酸.这个两个基因所编码的蛋白质均与酿酒酵母碳源阻遏因子ScMig1同源,在氨基末端具有两个典型的C2H2锌指结构域,该结构域能够与受葡萄糖阻遏的许多基因的启动子相结合.PpMig阻遏因子的获得为毕赤酵母碳源阻遏机制的研究奠定了基础.     

Wilson病基因产物及铜转运P型ATP酶的研究进展

肝豆状核变性（ＷＤ）基因已被克隆,序列分析表明,其基因产物（ＡＴＰ７Ｂ）编码的是一种衾中１４１１个氨基酸的铜转运Ｐ型ＡＴＰ酶。ＡＴＰ７Ｂ具有这些酶所独有的功能结构区：金属离子结合位点、阳离子转导区、ＳＥＨＰ序更及跨膜区等,ＷＤ基因高频突变位点多与这些结构有密切关系。对ＡＴＰ７Ｂ的深入研究将为探讨ＷＤ的发病机制及诊断和治疗提供帮助。     

单增李斯特菌hfq基因的克隆及分子特征分析

目的:了解单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)SB5野毒株ncRNA伴侣分子hfq基因及其编码蛋白质的分子生物学特征。方法:利用PCR方法对hfq基因进行扩增、克隆及测序,对hfq基因分子特征进行分析,预测其编码蛋白质的二三级结构及功能活性位点,对其进行同源性及遗传变异分析。结果:LM hfq基因全长234 bp,编码77个氨基酸,对推导的Hfq氨基酸序列分析发现从N端到C端包含1个α-螺旋及5个β-折叠,具有RNA结合位点及六聚体结合位点。LM-SB5 hfq基因核苷酸序列与李斯特菌属各菌株同源率为94.5~100%,与其他种属细菌同源率为36.19~62.39%。结论:Hfq蛋白具有RNA的结合位点,可能在细菌ncRNA调节基因表达过程中发挥重要作用。     

毛木耳A交配型位点的克隆和序列结构分析

以毛木耳Auricularia cornea杂交子APM2-16的亲本单核体APP7和M2S16为研究材料,经同源序列比对,从单核体APP7的基因组中获得了A交配型位点序列,并定位了mip基因的位置。根据APM2-16的转录组和单核体APP7基因组的相关信息设计引物,通过PCR扩增和克隆测序的方式获得单核体APP7和M2S16中的HD基因序列,通过生物信息学分析发现两者在核苷酸序列上没有同源性,都编码同源结构域转录因子。通过对毛木耳交配型位点的研究有助于进一步开展该物种的遗传学基础研究,为菌种遗传改良奠定基础。     

子囊菌交配型位点与交配型基因研究进展

有性生殖是真菌的生殖方式之一,是真菌遗传重组的重要驱动力。交配型(mating-type,MAT)位点控制真菌性别,在有性生殖过程中起决定性作用。不同类型真菌MAT位点的基因组成、排列方式和编码蛋白不尽相同。近年来,MAT位点和MAT基因的功能与调控网络研究进展较快。本文对子囊菌交配型位点的基因组成及分布、MAT基因的功能、MAT位点与有性生殖调控通路的关系等进行了综述。     

水稻全基因组编码抗病基因同源序列分析

利用模糊搜索的方法,在TIGR水稻日本晴基因组数据库(TIGR Rice Genome Annotation-Release5)中识别出565个编码抗病蛋白质的同源序列;利用识别出565个编码抗病蛋白质序列分别与籼稻基因组数据库进行BLASTP联配,共确定320个对应的等位基因。通过在线生物信息学软件,识别了这565个抗病基因的保守结构域、保守模体和DNA序列内转座子元件,其中有14个抗病基因同源序列注释错误。同时绘出了这些基因的基因组分布,并基于这些基因的同源树分析和基因组物理分布,认为基因的原位和远程复制事件产生了抗病基因的现存分布和多样性,其中转座子在复制过程中扮演了重要角色。这些对抗病机制研究和抗病基因进化研究以及抗病基因的转育具有重要意义。     

芒果APl同源基因的克隆及其生物信息学分析

我们采用RT-PCR方法克隆了2个APl同源基因全长cDNA,分别命名为MAPl-1(GenBank accession No.FJ529206)和MAPl-2(GenBank accession No.FJ529207).MAPl-1编码247个氨基酸,开放阅读框长度为741 bp,蛋白质分子量为28.54kD,等电点为8.31;MAPl-2编码248个氨基酸,开放阅读框长度为744 bp,蛋白质分子量为28.78 kD,等电点为8.70.同源性分析表明,它们的核苷酸序列与其它木本植物APl同源基因的一致性为72%～81%.实验分析表明,MAPl-1和MAPl-2第1至第61个氨基酸含有一个MADS盒结构域,第88至第178个为K盒结构域;两个基因均定位于细胞核,且功能位点分布存在着不同,推测这两个基因在花器官发育过程中的功能存在差异.蛋白二级结构预测显示,MAPl-1蛋白有12个a-螺旋,4个β折叠区,14个β-转角;而MAPl-2蛋白有11个a-螺旋,5个β折叠区,15个β-转角:其大多数氨基酸具有亲水性.本研究有助于进一步了解芒果的开花分子机理及成花的生物学发育阶段.     

喜盐鸢尾Na~+/H~+逆转运蛋白基因IhNHX1的克隆及序列分析

采用同源克隆和RACE法克隆获得喜盐鸢尾(Iris halophila Pall.)Na+/H+逆转运蛋白基因IhNHX1的全长序列,该基因序列的全长为1 946 bp,包含1个长度为1 611 bp的开放阅读框(ORF),编码537个氨基酸。序列对比及系统树分析结果表明:IhNHX1基因编码的氨基酸序列与另外11种植物NHX1基因编码的氨基酸序列的一致性高达96.2%,相同序列占61.7%,表明该氨基酸序列保守性较高;在系统树上喜盐鸢尾与其他植物的分支长均大于1.2,表明它们的亲缘关系均较远;IhNHX1基因编码的氨基酸序列含有2个保守结构域,即氨氯吡嗪结合位点和CaM结合结构域,分别是NHX1蛋白的标志性结合位点和重要调节区域。该蛋白质的二级结构和跨膜结构域分析结果表明:在IhNHX1基因编码的蛋白质的二级结构中,α螺旋占48.60%、不规则卷曲占32.03%、延伸链占14.71%、氢键转角占4.66%;该蛋白质含有10个跨膜结构域。此外,对5’RACE方法中5’端正向引物的优化设计步骤进行了归纳,以提高PCR扩增的特异性。     

有基因转录活性的血管紧张素Ⅱ1B受体的组织分布

我们首次利用基因同源重组技术,用包含编码β半乳糖苷酶（ＬａｃＺ基因）基因的ＡＴ１Ｂ同源ＤＮＡ片段,置换ＡＴ１Ｂ受体基因的外显子序列,通过显色示踪基因ＬａｃＺ产生的β半乳糖苷酶,观察了有基因转录活性的ＡＴ１Ｂ受体的组织分布。结果显示ＡＴ１Ｂ受体主要分布在睾丸、肾上腺皮质的球状带和蛛网膜下腔血管及侧脑室脉络膜血管上,在垂体前叶组织中也有少量的存在。为进一步研究ＡＴ１Ｂ受体的生理和生化功能确定了组织学分布范围     

豌豆5SrRNA的cDNA克隆、全序列及结构特征分析

以赤霉素（ＧＡ）处理后的Ｇ２豌豆为材料,构建了一个２．０×１０６的ｃＤＮＡ文库,用随机筛选法从该ｃＤＮＡ文库中得到一个完整的ｃＤＮＡ．其中１１１５ｂｐ全序列分析表明,它编码了豌豆５Ｓ核糖体ＲＮＡ（５ＳｒｉｂｏｓｏｍａｌＲＮＡ,５ＳｒＲＮＡ）,基因内部存在着与核糖体蛋白Ｌ５及５ＳｒＲＮＡ结合蛋白（５ＳｒＲＮＡＢｉｎｄｉｎｇＰｒｏｔｅｉｎ）同源的区段,这些同源区段是蛋白与ＲＮＡ结合的位点．基因内部还存在着大量的重复序列．     

八氢番茄红素合成酶(PSY)的生物信息学分析

目的:通过生物信息学方法对八氢番茄红素合成酶基因(PSY)及氨基酸序列分析,并构建三维结构。方法:运用生物信息学方法对八氢番茄红素合成酶基因及其蛋白质序列的理化性质、亲/疏水性、信号肽、跨膜结构域、糖基化位点,磷酸化位点,二级结构,功能结构域和三级结构进行预测分析。结果:PSY基因含1239bp的开放阅读框,编码氨基酸数为412,为碱性不稳定蛋白;八氢番茄红素合成酶富含Arg、Leu、Ala、Ser、Val等氨基酸,为亲水性蛋白质;PSY为非跨膜蛋白,不含信号肽,具有多个磷酸化位点,α螺旋和无规卷曲是其主要结构元件。结论:用同源建模的方法构建其三维结构,得到合理模型,为采用生物工程提高番茄红素产量提供理论依据。     

青岛文昌鱼LIM类基因Bblim同源框区的内含子分析(英文)

ＬＩＭ类同源框基因（ｈｏｍｅｏｂｏｘｇｅｎｅ）保守性很强,在动物界广泛存在。各种ＬＩＭ类同源框基因的共同点是：在结构上,ＬＩＭ类同源框基因的编码蛋白都具有同源域和ＬＩＭ结构域;在生物学功能方面,都与早期发育中胚胎细胞谱系的决定和胚胎细胞分化有关。本实验提取青岛文昌鱼基因组ＤＮＡ,用一对简并引物对其ＬＩＭ类同源框基因Ｂｂｌｉｍ进行ＰＣＲ扩增,将所得ＤＮＡ片段克隆到ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔⅡＫＳ（＋）质粒上,经测序发现,其同源框区比大多数ＬＩＭ类基因的同源框区要长得多,其上插入有一个长度为１３８ｂｐ的内含子（Ｆｉｇ．１）。这个内含子的序列中有真核生物核基因ｍＲＮＡ内含子的典型序列。并且与该基因ｃＤＮＡ克隆的测序结果相吻合。从而,可以确认该序列中这个内含子的存在。已知绝大多数ＬＩＭ类同源框基因的同源框区无内含子。因此,有必要对其作深入研究。     

牛卵巢PRSS35基因CDS序列分析

为测定牛卵巢丝氨酸蛋白酶35 (PRSS35)的CDS序列并进行生物信息学分析。试验根据NCBI上已公布牛PRSS35基因的mRNA序列设计特异性引物,使用RT-PCR技术扩增牛卵泡中PRSS35的CDS序列。结果显示,牛PRSS35基因CDS区序列全长为1 239 bp,共编码412个氨基酸,PRSS35与其他10个物种的同源序列相似性较高,且该蛋白具有一个长度为20个氨基酸的信号肽,具有11个O-糖基化位点和2个N-糖基化位点,以及3个磷酸化位点,并发现有一个典型的Tryp_Spc结构域,即胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶结构域。为进一步研究该基因及其编码蛋白在卵泡发育过程中所起的作用提供了一定的理论依据。     

植物抗病基因同源序列及其在抗病基因克隆与定位中的应用

近10年来已有20多个植物抗病基因被克隆,测序,这些抗病基因所编码的蛋白中大多含有核苷酸结合位点,富含亮氨酸重复序列,蛋白激酶,亮氨酸拉链结构,跨膜结构域,Toll白介素－1区域等保守结构域。利用这些保守结构域合成PCR引物,已扩增出大量的植物抗病基因同源序列（RGA）。对RGA与抗病基因的关系进行了分析,讨论了RGA在研究抗病基因进化中的作用,指出RGA在抗病基因定位和转基因中具有重要意义。     

番茄中Rpi-blb2同源基因的挖掘与鉴定

番茄晚疫病是番茄生产中的主要病害之一,经常会造成较大的经济损失。晚疫病生理小种的变异和进化常会导致番茄品种原有的遗传抗性丧失,因此不断挖掘新的抗性基因,改良番茄晚疫病抗性是番茄抗病育种的长期任务。该研究采用BLAST同源比对的方法,以马铃薯野生近缘种的晚疫病抗性蛋白序列Rpi-blb2为种子序列,在NCBI蛋白质序列数据库中检索得到11条番茄蛋白质序列,这些序列与种子序列相似性为78%~83%,属于番茄疾病抗性蛋白家族,并对该家族成员进行了基因结构、基因定位、序列保守结构域和进化关系等分析。结果表明:该家族中10条序列分布在第Ⅵ条染色体上,1条分布在第Ⅴ染色体上;6号染色体上的10序列呈现2个抗病基因簇分布,在染色体上分别占据2个和3个基因位点;10条同源蛋白是Rpi-blb2的共同垂直同源蛋白,但不具有平行同源关系,大多数成员定位于细胞质。按照蛋白质保守结构域和基因定位的不同可分为三类,第一类共4条系列,包含有DUF3542和NB-ARC两个保守结构域特征序列;第二类共6条序列,与马铃薯Rpi-blb2蛋白一样,仅包含NB-ARC保守结构域特征序列,在这2类蛋白序列的NB-ARC结构域均位于序列中部;第三类(仅包含XP_004239406.1)虽然也具有与第一类蛋白相似的DUF3542和NB-ARC结构域,但在结构域两端的非保守区序列较短,且位于5号染色体上,因此将其单独归为1类。前两类蛋白成员相应的基因具有1~2个内含子,第3类蛋白不含内含子。该研究结果为利用生物技术选育番茄抗性品种提供了理论基础。     

大豆GmDAO1基因的功能预测及表达分析

本研究通过在大豆基因组数据库中检索拟南芥AtDAO1在大豆中的同源基因,获得了GmDAO1基因序列。通过对GmDAO1基因编码的氨基酸序列及启动子序列进行生物信息学分析,我们发现GmDAO1基因CDS序列全长951bp,编码316个氨基酸。GmDAO1编码的蛋白为亲水性蛋白,具有1个N-糖基化位点、3个激酶磷酸化位点与1个豆蔻酰化位点。结构域分析表明GmDAO1含有双加氧酶与2OG-Fe(II)加氧酶结构域,是2-酮戊二酸依赖性双加氧酶基因(2-ODD)家族的成员。GmDAO1预测的启动子区域含有与激素、胁迫、光应答、生物钟调控和转录因子结合相关的顺式作用元件。系统进化分析结果表明DAO1在豆科植物进化过程中比较保守。组织特异性表达分析结果显示GmDAO1在叶片中表达量最低,在根中表达量最高。因此我们推测其可能参与生长素的代谢途径。