基于山羊肌内前体脂肪细胞RNA-seq数据的新基因发掘与分析

为挖掘山羊(Capra hircus)肌内前体脂肪细胞分化前后的新基因并对其进行GO功能和KEGG通路富集分析.利用转录组测序(Transcriptome sequencing,RNA-seq)技术对山羊肌内前体脂肪细胞分化前后的两组细胞cDNA样品(n=3)进行高通量测序,有效数据与山羊参考基因组比对后利用StringTie软件组装新基因.基于|log2foldchange|>0和P-adj<0.05筛选获得差异表达新基因,并利用clusterProfiler R包针对GO和KEGG数据库对新基因进行GO功能及KEGG通路注释.结果表明,组装获得的201个新基因可定位在山羊29对常染色体上,且在染色体2、3、5、11、18和29上定位富集.山羊肌内脂肪细胞分化前后表达上调的新基因共28个,表达下调的新基因共57个.在GO功能富集方面,共21个新基因注释到277个GO功能亚类中,其中GO功能条目中参与生物过程、细胞组成和分子功能的基因分别占73.65%、3.97%和22.38%,且3个条目中显著富集的GO功能亚类分别与代谢功能、病毒组装和分子结合相关.此外,共21个新基因富集到16条KEGG通路中,其中氨基酸生物合成通路富集的新基因最多,为3个.研究结果挖掘了山羊肌内脂肪细胞分化前后的新基因201个,为揭示山羊肌内前体脂肪细胞分化相关的新基因并进一步完善山羊功能基因组提供基础数据.

人类新基因C17orf32的电子克隆和编码区序列RT-PCR验证

利用生物信息学与实验验证的技术路线 ,成功地克隆了人类新基因C17orf32的cDNA (GenBank登记号 :AY0 74 90 7和TPA :BK0 0 0 2 6 0 ) ,发现C17orf32的完整开放阅读框架 (ORF ,31～ 6 5 7bp)cDNA (6 2 7bp)与人类假定基因LOC12 4 919ORF (2 5～ 80 7bp)的 2 5～ 6 5 1位只有一个碱基不同 .经RT PCR验证并cDNA测序、人类表达序列标签 (EST)数据库的BLAST检索和基因组成规律分析三方面的结果 ,均支持C17orf32的序列 ,而不支持LOC12 4 919的编码序列 .C17orf32基因组序列全长 4 6 10kb ,含有 6个外显子和 5个内含子 ,cDNA序列全长 16 79bp ,ORF横跨全部 6个外显子 .该基因ORF翻译起始处符合Kozak规则 ,ORF起始码上游同一相位有终止码 ,ORF后有 2个加尾信号和PolyA尾 .C17orf32基因的成功克隆表明 ,NCBIGENOMEAnnotationProject在 2 0 0 1年 12月预测的人类假定蛋白XP- 0 5 886 5编码基因LOC12 4 919的模式参考序列XM- 0 5 886 5中存在偏差 ,即在C17orf32基因cDNA的 4 0 6与 4 0 7位碱基之间错误插入一个碱基G ,从而导致在插入位点后 ,ORF编码 12 5位氨基酸以后蛋白质序列的改变 ,出现 2 6 0个氨基酸的多肽 .因此 ,应慎重看待计算机注释的人类基因组编码序列 .

携有抗白叶枯病新基因Xa23水稻近等基因系的构建及应用(英文)

1993～ 1998年 ,构建了携有抗稻白叶枯病新基因 Xa2 3的近等基因系 ,命名为 CBB2 3。以全生育期高度感病并具有改良株型的籼稻品种 JG30为轮回亲本 ,与携有 Xa2 3的抗性供体 H4杂交 ,JG30 / H4的 F1 通过回交、自交直至 B5F4,各世代均用与目标基因 Xa2 3相对应的专化小种菌系 P6人工接种鉴定 ,同步进行株型和农艺性状选择 ,直至抗性稳定和农艺性状类似其轮回亲本。比较了 CBB2 3(携 Xa2 3)和 IRBB2 1(携 Xa2 1)对 2 0个菌系包括 10个菲律宾小种、3个日本小种和7个中国病原型代表菌系的抗谱 ,Xa2 3抗所有 2 0个菌系 ;Xa2 1抗 19个菌系 ,对菲律宾 10号小种则高度感病。用近等基因系 CBB2 3构建了 JG30 / CBB2 3组合的 F2 分离群体 ,通过 SSR标记筛选 ,初步将 Xa2 3定位于水稻第 11染色体。进一步筛选出 3个与 Xa2 3更紧密连锁的 AFL P标记。其中的 APKj2 3与 Xa2 3之间的图距约为 1.0 c M。并报道了在抗病育种中已有效的应用了携有 Xa2 3的近等基因系 CBB2 3。

蚯蚓纤溶酶新基因PV_(242)的克隆与表达

从我国特有的双胸蚓属 (Lumbricusbimastus)蚯蚓体内提取到一种有纤维蛋白平板溶解活性的蛋白质 ,采用聚偏二氟乙烯膜 (PVDF)微量测序法测得蛋白质的N端氨基酸序列 ,依此设计简并引物 ,通过RT PCR获得其对应cDNA .该cDNA全长 888bp ,1～ 72 6位核苷酸对应读码框架 (ORF) ,编码含 2 4 2个氨基酸的成熟肽 .终止子 (TAG)位于cDNA的 72 7～ 72 9位 ,其余核苷酸序列为 3′端非编码区 .成熟肽命名为蚯蚓纤溶酶PV2 42 .蛋白质预测得知蛋白质等电点为 4 33,含组氨酸 (His4 4 )及丝氨酸 (Ser191)两个活性位点 ;蛋白质由两个结构域组成 ,表面有活性裂隙 ;该蛋白质属丝氨酸蛋白酶超家族胰蛋白酶类 .经国际基因库等多种查询比较未见PV2 42 基因的报道 ,为首次发现的新基因 ,在国际基因库的输入号为GenBankAF10 96 4 8.随后构建了pTrxFUS PV2 42 重组质粒 ,并在大肠杆菌GI72 4中获得融合蛋白TrxA/PV2 42 的可溶性表达 ,采用离子交换层析法纯化表达蛋白 ,融合蛋白有纤维平板溶解活性 .

京海黄鸡卵巢转录组研究:基因结构分析与新基因发掘注释

本试验通过对京海黄鸡卵巢组织进行转录组分析,旨在为完善京海黄鸡部分基因结构和发掘新基因提供参考。选取高、低产京海黄鸡各4只,利用转录组测序(RNA-Seq)技术对其卵巢转录组进行测序,然后对得到的测序数据进行生物信息学分析。测序数据经过质量控制后,8个样品共得到484 992 074条有效数据(Clean Reads),总计61.09Gb。筛选出1 445 264个京海黄鸡品种内SNP位点,其中位于基因区的SNP位点916 108个,位于基因间区的SNP位点552 168个。8个样品中平均新预测的可变剪接12 883个,并对7 481个基因结构进行了优化。与所选的参考基因组序列对比分析,共发掘4 431个新基因,通过与各数据库进行序列对比,1 809个新基因得到功能注释。本研究通过转录组测序技术检测了京海黄鸡卵巢组织的基因结构,为进一步完善京海黄鸡的基因结构信息及发掘潜在的新基因提供分子水平的依据。

STGC3新基因的克隆及功能初步分析

背景与目的:研究显示,染色体3p21是鼻咽癌高频率杂合性丢失位点,本研究在对3p21区域与鼻咽癌相关的表达序列标签(expressedsequencetag,EST)筛选的基础之上,进行鼻咽癌相关新基因的克隆和功能研究。方法:采用cDNA克隆质粒测序及RACE方法,获取新基因全长cDNA。利用因特网上核酸、蛋白质数据库及蛋白质分析软件进行生物信息学分析。通过构建pEGFP-C2/STGC3绿色荧光表达载体,与脂质体共转染COS7、CNE2细胞,进行基因表达蛋白质定位分析。用Northernblot法检测STGC3在人其他正常组织及肿瘤细胞系表达状况。结果:在3p21区域获得一个全长为1271bp的cDNA新序列,生物信息学分析与已知基因无明显同源性,属于一个新基因,编码146个氨基酸,定位于染色体3p21,被命名为STGC3(GenBank登录号:AY078383)。蛋白质定位分析显示,STGC3融合蛋白存在于细胞浆及细胞核内;MTETMArray2多组织膜Northernblot显示该基因在人正常组织及肿瘤细胞均有表达,并在淋巴瘤等多种肿瘤细胞株中阳性杂交信号弱。结论:STGC3属于一个新基因,其表达的蛋白质存在于细胞浆及细胞核内。在鼻咽癌及多种肿瘤细胞株表达下调。

一个人类新基因ZNF322的研究初报

利用果蝇心脏发育基因 zfh-1的 c DNA序列和计算机克隆方法 ,在 9号染色体上发现了一个新的人类同源基因 .经国际基因命名委员会批准 ,命名为 ZN F32 2 .该基因总长度约为 2 .8kb,为一个连续的序列 ,编码一个 4 0 2个氨基酸的蛋白质 ,与小鼠 zfp-35编码的蛋白质最相似 (同源度为 51 .4 % ) .该基因在人体肾、脑、结肠、胚胎心脏及黑色素瘤等多种组织中广泛表达 ,其功能有待深入研究 .

人牛精浆蛋白相关新基因的cDNA克隆、定位和表达

为了研究牛精浆 (bovineseminalplasma ,BSP)蛋白及其相关蛋白在受精及受精卵发育中的重要作用 ,寻找BSP蛋白相关新基因 .采用cDNA末端快速扩增 (RACE)技术 ,克隆了一个BSP蛋白相关基因的cDNA序列 .应用辐射杂种细胞系 (RH)技术进行了基因染色体定位 .通过RT PCR检测了该基因在人体各组织中的表达情况 .并将该基因编码的蛋白进行了原核表达 .新基因的cDNA长度为 10 5 2bp ,其开放阅读框架 (ORF)编码了一个含 2 2 3个氨基酸残基的蛋白质 ,氨基酸序列中含有 4个纤连蛋白Ⅱ结构域 ,与BSP蛋白在结构上具有一定的相似性 ,称其为人BSP相关蛋白 (humanBSP relatedproteins ,HBRP) .该基因定位于染色体 19q13,在大肠杆菌中表达为 5 2kD的融合蛋白 .研究结果提示 ,应用RACE方法克隆了一种新的人类与BSP蛋白相关的基因 ,推测其编码蛋白是与BSP蛋白功能相关的结合蛋白 ,通过基因重组技术大量获得表达蛋白 ,对进一步研究新蛋白的生物学功能具有重要的意义 .

小麦抗白粉病新基因的AFLP和SSR标记及其染色体定位

M53(YAV2/TEZ//Ae.squarrosa249)是硬粒小麦与粗山羊草的双二倍体合成种,携带1个抗白粉病新基因,暂命名为Pm-M53,该基因对北京地区白粉病优势生理小种15号表现免疫抗性。本研究利用来源于杂交组合M53/宛7107的1个F2群体,在苗期采用白粉病15号小种(Blumeriagraminisf.sp.tritici)接种,抗病反应型鉴定表明,抗感比例符合3∶1,说明其抗性受显性单基因控制;对部分F2植株的F3株系的抗病鉴定进一步证明了F2鉴定的可靠性;利用AFLP和SSR标记技术结合F2分离群体对目的基因进行了遗传作图,将目的基因定位在5D染色体的长臂上。其中AFLP标记P16M16-109(Apm109)和P5M16-161(Apm161)与目的基因的遗传距离分别为1.0和3.0cM。SSR标记Xwmc289b、Xgwm583和Xgwm292与目的基因的遗传距离分别为20.0、33.0和24.0cM。这些标记位于目的基因的两侧。利用中国春遗传背景的缺-四体和双端体结合AFLP标记Apm109确证了SSR标记定位的可靠性,进一步证明该基因是一个新的抗白粉病基因。

2015年我国部分地区2.1d新基因亚型猪瘟病毒的分子流行病学分析

为了解猪瘟病毒（CSFV）在我国的流行情况，本研究对2015上半年来自4个省疑似猪瘟（csF）病料样品采用RT．PCR方法进行检测，28份样品中14份为CSFV阳性，并对这些阳性样品进行CSFVE2基因遗传进化分析。结果表明，14个病毒株中11个属于2．1d新基因亚型，它们与CSFV代表株Shimen、HCLV和2．1b基因亚型病毒株的核苷酸同源性分别为82．8％～84．1％、81．1％～82．4％和92．6％～97．1％，氨基酸同源性分别为89．8％～91．2％、88．2％～89．8％和94．1％～98．9％，其余3个病毒株属于2．1b亚型。这些2．1d亚型新分离株在E2基因的4个氨基酸（R31、S34、K303和A331）上具有相同的分子特征。本研究结果与我们2014年CSFV流行病学研究结果一致，表明2．1d亚型病毒株已成为我国现阶段CSFV的主要流行株。

生物信息学技术与新基因的研究

0引言 新基因的克隆化无异是生物医学领域创新知识源泉的重要组成部分.这一任务,不仅是人类基因组计划(HGP)的核心内容,同时也是后基因组计划(post-HGP)的重要内容.

弓形虫新基因表位疫苗质粒的构建及鉴定

目的构建两个弓形虫新基因2B9G1、7C3-C3的表位疫苗质粒,为阐明表位疫苗的保护性奠定基础。方法采用生物信息学方法对新基因2B9G1、7C3-C3进行表位预测,PCR扩增基因中编码3个表位的片段W2b、W2a和W4a,连接入pcDNA3,转入DH5α,挑阳性菌落进行PCR、酶切和测序鉴定;同法将W2a、W4a分别克隆入pcDNA3-W2b载体中W2b片段下游,再将W4a克隆入pcDNA3-W2b2a载体中W2a片段下游。结果经PCR、酶切鉴定及序列测定,W2b、W2a和W4a 3个片段分别插入pcDNA3预期位置;W2a和W4a片段分别插入pcDNA3-W2b预期位置;W4a片段插入pcDNA3-W2b2a预期位置。结论成功构建单表位、双表位、多表位疫苗质粒pcDNA3-W2b、pcDNA3-W2a、pcDNA3-W4a、pcDNA3-W2b2a、pcDNA3-W2b4a、pcDNA3-W2a2b4a。

应用RH技术定位人胎肝的7个新基因

辐射杂交细胞系（RH）技术是一种体细胞遗传学技术，是继荧光原位杂交技术（FISH）后新建立的染色体定位方法。本文应用该技术将发现于22周孕龄人胎肝的7个新基因进行了染色体定位：肝细胞生成素（hepatopoietin，HPO）定位于Chr.16q22.1～22.3，HQ0508定位于Chr.22q13.31～13.32，HQ0750定位于Chr.11q24.3，HQ0915定位于Chr.16p13.3，HQ1880定位于Chr.11q13.2～13.4， HQ2180定位于Chr.19q13.2～13.3，HQ3091定位于Chr.12q21.33。

基于RNA-Seq技术的京海黄鸡卵巢组织转录本预测及新基因挖掘

鸡及许多物种的全基因组测序及相关基因图谱都已宣告完成,但由于注释方法的局限性,还存在许多遗漏的新基因及对现有基因的误差注释。RNA-Seq技术是基于第2代测序技术的转录组学研究方法,该研究利用高通量测序技术对8只(高产组4只、低产组4只)300日龄体重一致、饲养条件相同、产蛋数存在差异的京海黄鸡的卵巢组织所有RNA反转录而成的cDNA文库进行测序,通过分析RNA-Seq获得的京海黄鸡卵巢组织转录组数据,共发现4 431个新转录本,并将所有新转录本与GO、NR、Swiss-Prot、KEGG数据库进行比对和分析,发现了很多潜在的新基因并进行功能注释,为鸡基因组的进一步完善及功能基因的挖掘提供了数据基础。

新基因水稻OsLSD1的克隆及拟南芥和水稻类LSD1基因家族的生物信息学分析

类LSD1(LSD1-like) 基因家族是一类特殊的C2C2型锌指蛋白基因,编码植物特有的转录因子. 目前已经研究的2个成员拟南芥LSD1(lesions stimulating disease resistance 1) 和LOL1(LSD-One-Like 1) 基因均参与植物细胞程序化死亡(programmed cell death, PCD) 的调控. 从水稻cDNA文库中克隆到1个类LSD1基因,命名为OsLSD1. 该基因长988 bp,包含一个432 bp的开放阅读框,推导的氨基酸序列(143个氨基酸) 含有3个内部保守的锌指结构域. DNA印迹结果表明OsLSD1基因在水稻基因组中为单拷贝,且在根、茎和叶中表达. 借助于生物信息学分析技术,从拟南芥和水稻数据库中各识别出5个和7个(包括OsLSD1) 类LSD1基因. 分析了这些类LSD1基因的结构,蛋白质结构域组成. 系统进化分析表明,无论基于编码区的核苷酸或氨基酸序列都可以将这些类LSD1基因分为2类. 虽然不存在拟南芥或水稻特有的类LSD1蛋白,但有些结构域是水稻所特有的,也有些基因是来源于复制事件.

人新基因EOLA1生物信息学分析

目的预测人类新基因EOLA1的生物学功能。方法基于EOLA1全长cDNA序列,应用生物信息方法,从序列比对、染色体定位、基因结构分析、编码蛋白理化性质分析、蛋白质位点和序列模式预测等几个方面对EOLA1进行分析。结果EOLA1编码的蛋白EOLA1经网上同源性比对没有发现与之高度同源的人类已知蛋白;EOLA1与鼠111002L19蛋白高度同源,到目前为止,对鼠111002L19蛋白功能也不清楚;应用辐射杂交细胞系(RH)作图系统发现EOLA1定位于Xq27.4;对其二级结构进行预测发现在EOLA1蛋白分子中存在酪氨酸激酶Ⅱ和蛋白激酶C磷酸化位点以及1个螺旋-转角-螺旋(HTH)基序。结论人新基因EOLA1编码蛋白质的一级和二级结构特征赋予EOLA1信号转导能力,有可能作为信号分子在LPS激活人血管内皮细胞的过程中发挥作用。

一个定位于7q31-32的鼻咽癌负相关新基因的初步研究

目的：克隆染色体7q31-32区域D7S495附近鼻咽癌相关的候选抑瘤基因，并研究其在鼻咽癌发生发展中的作用。方法：应用定位－候选克隆策略结合生物信息学手段筛选鼻咽癌负相关的EST(Expressed Sequence Tags)，cDNA克隆测序和5′RACE扩增获取候选EST的cDNA序列。Northern杂交和RT-PCR检测其组织表达谱及其在正常人胚鼻咽上皮与鼻咽癌细胞株和活检组织中的表达差异。Southern杂交和甲基化分析表达差异的机制。结果：克隆到一个位于7q31-32的与鼻咽癌负相关的新基因(GenBank登录号：AF196976，命名为NAG-14)，该基因编码649AA，含有LRR和IgC2结构域。Multiple Tissue Northern(MTNTM) Blot杂交结果显示该基因在脑组织中表达较强，而在心、肝、肾、肺、脾、骨骼肌和胎盘等多种组织中检测不到表达。RT-PCR检测发现其在鼻咽癌细胞株和75％活检组织表达缺失或下调，Southern 和甲基化分析表明其在鼻咽癌细胞株中某些位点发生甲基化修饰，鼻咽癌活检组织中存在遗传物质丢失。结论：NAG_14可能是定位于7q31-32的一个与鼻咽癌相关的抑瘤基因候选者。

生物信息学在发现新基因方面的应用

自生物信息学作为一门交叉学科诞生以来,其在计算机、农业和生命科学等各方面发挥了重要的作用,在后基因组时代,更是成为发现新基因的重要手段。对生物信息学的概况做了回顾与展望,并简述了生物信息学近年在发现新基因方面所取得的成果。

东方蜜蜂微孢子虫的基因结构优化及新基因鉴定

东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae是一种寄生于蜜蜂中肠上皮细胞的单细胞真菌,对蜜蜂的健康危害严重,给世界各国的养蜂业造成较大损失。本研究基于前期获得的N.ceranae孢子的转录组数据对其已注释基因进行结构优化,并对未注释基因进行预测和分析。通过将测序得到的clean reads比对参考基因组和转录本重构,共对10个N.ceranae的已注释基因的5'端或3'端进行了延长。利用Cuffcompare软件将重构转录本与参考基因组进行比对,共鉴定出27个新基因,随机挑选9个新基因进行RT-PCR验证,均能扩增出符合预期的目的片段,表明预测出的新基因真实存在。有6个新基因能够注释到GO数据库和6个基因注释到KEGG数据库。进一步分析结果显示上述新基因注释到细胞等10个GO条目上,它们可能在N.ceranae的生命活动中具有重要功能。研究结果为N.ceranae的基因结构和功能注释信息的完善提供了有益补充,也为新基因的功能研究打下了基础。