樟树4-二磷酸胞苷-2-C-甲基-D-赤藓醇激酶基因的克隆及表达分析

4-二磷酸胞苷-2-C-甲基-D-赤藓醇激酶(4-diphosphocytidyl-2-C-methyl-D-erythritol kinase,CMK)是植物萜类化合物生物合成途径甲基赤藓醇-4-磷酸途径(methylerythritol-4-phosphate pathway,DXP/MEP)上的第4个关键酶。该研究根据樟树转录组数据,利用RT-PCR(reverse transcription-PCR)方法从药用植物樟树Cinnamomum camphora中克隆得到4-二磷酸胞苷-2-C-甲基-D-赤藓醇激酶基因,命名为Cc CMK1(Gene Bank登录号Ku376098),对其序列进行生物信息学分析,结果表明该基因开放阅读框(ORF)为1 212 bp,编码403个氨基酸,推测其相对分子质量为44.46 k Da,等电点(theoretical p I)为4.99。跨膜结构分析表明CMK蛋白不存在跨膜结构。信号肽分析表明其为非分泌蛋白,不存在信号肽。亚细胞定位表明其定位于叶绿体中。利用荧光实时PCR检测了龙脑樟、油樟、芳樟、脑樟和异樟5种化学型樟树中Cc CMK1基因的表达量,结果表明Cc CMK1基因在油樟中的表达量最高,龙脑樟中表达量最低,为樟树萜类化合物生物合成途径关键酶基因元件挖掘提供研究基础。

基于丹参功能基因的道地品质形成的分子机制

目的:探讨丹参功能基因单核苷酸多态性(SNP)和丹参有效成分之间的关系以及丹参药材产地特异性品质形成的分子机制。方法:以8个不同产地及变型的丹参为研究对象,采用高效液相色谱(HPLC)方法得到不同产地丹参成分指纹图谱,同时对丹参酮代谢途径中的3个功能基因丹参乙酰CoA酰基转移酶(SmAACT),4-diphosphocytidyl-2-C-methyl-Derythritol kinas(SmCMK),丹参异戊烯焦磷酸异构酶(SmIPPI)的cDNA全长进行聚合酶链式反应(PCR)扩增、克隆测序以及生物信息学分析。结果:获得了8个产地及变型共23株丹参样品中3个功能基因SmAACT,SmCMK,SmIPPI的cDNA全长序列。通过对3个功能基因的SNP位点及氨基酸多态性序列分析,分别发现18,16和14个SNP位点。HPLC指纹图谱可以将8个产地的丹参聚为两大类,北京、湖北、山东白花、山西、河南、山东紫花样品聚为一支,河北与内蒙古样品聚为另一支,这也说明丹参成分变化趋势与地理距离关联不大,而变型及品种因素对质量差异的贡献率较高。结论:不同产地丹参具有明显的遗传分化趋势,并形成了各自的产地特异性基因型。通过探讨不同产地丹参药材特异性品质形成的分子机制,为保证临床用药的稳定有效奠定基础,同时为丹参优良品种选育提供指导。