油桐ARF基因家族的鉴定及表达分析

植物生长发育由多种激素共同调控,其中生长素是重要的调控激素之一。生长素响应因子(Auxin response factor, ARF)是生长素信号传导过程中的关键因子,它能够特异性地与生长素应答元件结合,进而影响植物体内生长素响应基因的表达。本研究通过生物信息学方法鉴定到17个油桐ARF基因家族成员,分布在9条染色体上,并且各基因间无片段重复现象。理化性质分析结果表明,ARF蛋白长度为587~1 119 aa,均为酸性蛋白质,不稳定系数>40,为不稳定蛋白质,亲水性指数<0,为亲水性蛋白质。根据系统进化分析结果将油桐ARF蛋白家族分为4个亚族,与拟南芥的亚族划分一致。每个成员都具有典型的B3型结构域和Auxin_resp中间结构域。分析ARF基因表达特征发现,ARF基因的表达在油桐不同组织中具有明显的组织特异性。本研究结果为揭示油桐生长发育调控机制提供了理论依据。

牡丹ARF基因家族鉴定及表达分析

为研究牡丹生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)家族基因,对其基因家族进行鉴定,并对其进行生物信息学分析。结果表明,在牡丹岛锦、凤丹、洛神晓春中共鉴定出19个ARF基因,以拟南芥ARF基因家族进化分类为依据,将牡丹ARF基因家族成员分为4个亚族,根据系统发育树发现,牡丹与拟南芥的ARF同源基因存在密切的进化关系。不同牡丹ARF蛋白长度、等电点存在差异。所有PsARF均含有保守的B3和Auxin_resp结构域,大部分PsARF还含有Aux/IAA结构域。保守基序分析表明,Motif数目为4~12个;基因结构分析显示,牡丹ARF基因内含子数量为1~19个;不同亚族间的Motif和内含子数目有一定的差异。组织表达特性分析显示,除PsARF2b在各个组织中不表达外,所有PsARF基因在牡丹组培苗根、茎、叶中均有表达,但在不同组织中的表达量存在很大差异,如PsARF7、PsARF19、PsARF8a、PsARF8b、PsARF6、PsARF11a、PsARF11b、PsARF9、PsARF16b、PsARF17、PsARFx在根中的表达量最高,PsARF5、PsARF3、PsARF4在茎中的表达量最高,而PsARF2a、PsARF1、PsARF16a、PsARF10在叶中的表达量最高。

血管细胞黏附分子1、P14Arf蛋白表达与脑胶质瘤患者肿瘤恶性程度及术后复发的关系

目的 探究血管细胞黏附分子1(VCAM-1)、P14Arf蛋白表达与脑胶质瘤患者肿瘤恶性程度及术后复发的关系。方法 收取102例经病理检查证实的脑胶质瘤组织标本(脑胶质瘤组)以及30例因颅脑损伤行内减压术患者的正常脑组织(对照组),通过免疫组织化学法检测血管VCAM-1和P14Arf蛋白的表达情况,比较各级别之间的表达差异。根据术后6个月复发情况分为复发组和未复发组,比较两组脑胶质瘤组织血管VCAM-1和P14Arf蛋白表达,分析各蛋白表达与临床病理的关系。结果 脑胶质瘤组中胶质瘤家族史、汽柴油接触史、射线或电磁场接触史、金属铅接触史、农药接触史、VCAM-1和P14Arf蛋白阳性率与对照组差异有统计学意义(P<0.05),性别、年龄、吸烟及饮酒差异无统计学意义(P>0.05);随着脑胶质瘤恶性程度的升高,VCAM-1高表达率逐渐上升,P14Arf蛋白高表达率逐渐下降,Ⅲ、Ⅳ级别脑胶质瘤患者VCAM-1和P14Arf蛋白高表达水平与Ⅰ、Ⅱ级患者比较,差异有统计学意义(P<0.05),而Ⅰ级、Ⅱ级患者间VCAM-1和P14Arf蛋白高表达差异无统计学意义(P>0.05);不同组织分化程度、Karnofsky评分患者VCAM-1和P14Arf蛋白表达差异有统计学意义(P<0.05);复发组VCAM-1高表达率及P14Arf蛋白低表达率高于未复发组(P<0.05)。结论 VCAM-1和P14Arf蛋白表达水平与脑胶质瘤病情进展及预后相关,可作为临床诊治的参考指标。

基于全长转录组的蛇足石杉ARF基因家族鉴定分析

生长素响应因子(ARF)是介导生长素信号传导并调节多种生物学过程的转录因子家族。为探究蛇足石杉ARF基因家族成员及其在高温和干旱胁迫响应中的作用,该研究利用全长转录组和RNA-seq数据,分析蛇足石杉ARF基因家族成员的系统发育及表达模式,并通过生物信息学分析,对ARF基因家族的理化性质、结构域、保守基序、系统发育、组织表达模式及高温和干旱胁迫下的表达模式进行分析。结果表明:(1)在蛇足石杉全长转录组中共筛选出24个ARF家族成员,均为酸性蛋白且均为亲水蛋白。(2)亚细胞定位预测显示,所有24个HsARF均定位于细胞核。(3)系统发育分析发现,HsARF与被子植物拟南芥和水稻亲缘关系较远,与高等开花植物只有2个共同的ARF祖先。(4)结构域分析发现,除HsARF18/23/24外,大多数HsARF有B3结构域。二级结构分析发现,HsARF蛋白占比最多的为无规卷曲,其次为延伸链和α-螺旋。24个HsARF蛋白中所用的三级结构模型只有4种。(5)RNA-seq分析显示,7个HsARF在所有检测的组织中表达量均较高,10个HsARF在茎中的表达量高于根和叶,而HsARF13和HsARF14在叶中的表达量低于根和茎。(6)HsARF在高温和干旱胁迫下表达量发生显著变化,其中18个HsARF基因不同程度高温胁迫诱导,有7个HsARF基因响应干旱胁迫,其中有3个HsARF基因受干旱诱导,有4个HsARF基因受干旱抑制。该研究结果为蛇足石杉HsARF基因的功能和生物育种提供了理论参考。

向日葵ARF基因家族鉴定及其在花发育中的功能分析

生长素响应因子是一类生长素响应转录因子,在花发育调控中发挥重要作用,但其在向日葵花发育中的作用尚未见报道。基于本实验室前期构建的向日葵转录组数据,筛选到39个向日葵ARF基因,分属于5个类群,且同一类群成员具有相似的基因结构、保守结构域和保守基序。组织特异性表达模式分析发现,其中20个ARF基因可能与向日葵花发育调控相关。分析这20个ARF基因在光雾山野生葵(WT)和花分生组织决定与花器官分化缺陷突变体cb1(cb1, crazy broccoli 1)中的表达差异,发现gene33195、gene34899、gene58924、gene2145和gene16681在WT花发育St2至St4时期(花原基起始期、花器官开始形成期和减数分裂期)高水平表达,在花发育后期几乎不表达;它们在cb1中表达水平被上调,且与WT花发育早期峰值水平相当。另一个ARF基因gene70445在cb1突变体的整个花发育时期的表达水平均远高于WT。这些结果说明,这6个ARF基因在花分生组织转变和花器官发生中发挥关键作用。启动子顺式作用元件分析发现,这6个基因的启动子区存在多个AP2/ERF、MIKC_MADS和LFY识别元件,说明它们在向日葵花分生组织转变和花器官发生调控中,可能受到AP2/ERF、MIKC_MADS和LFY家族基因的调节。本研究为深入探究向日葵ARF基因在花发育调控中的功能和分子机制提供重要线索,也为向日葵新品种选育提供参考。

狗尾草ARF基因家族的鉴定与表达分析

【目的】生长素响应因子ARF(auxin response factor)可以调控生长素响应基因的表达,在植物生长发育中发挥着重要作用。从狗尾草全基因组范围内鉴定出SvARF基因家族成员,分析相关基因表达特征,为后续深入研究其与狗尾草生长发育的关系提供支撑。【方法】利用生物信息学方法从狗尾草基因组中鉴定了ARF转录因子成员,分析其系统进化、染色体定位和基因结构等情况。利用RT-qPCR(quantitative real-time polymerase chain reaction)分析该家族成员在生长素类除草剂2,4-D异辛酯处理后的表达响应情况。【结果】共鉴定到24个狗尾草SvARF基因家族成员,可分成4个亚家族,同一亚家族SvARF基因的结构相似且基因表达模式相近。不同SvARF基因的表达模式存在差异,且有组织特异性,III亚家族的SvARF基因在根茎分蘖处的表达量均较高。2,4-D异辛酯处理后,有9个SvARF基因的相对表达量发生显著变化,其中SvARF5、SvARF6、SvARF9、SvARF10、SvARF17和SvARF18表达量显著上调,SvARF14、SvARF22和SvARF24表达量显著下调。【结论】狗尾草SvARF基因家族有24个成员。生长素类除草剂影响SvARF基因的表达,暗示SvARF基因在抑制狗尾草植株分蘖中发挥重要作用。

油茶果皮发育相关ARF-Aux/IAA互作分析

生长素在植物生长发育过程中发挥重要调控作用,ARF和Aux/IAA是生长素介导的信号转导通路中的关键调节因子。果皮厚度直接影响油茶的经济产量,不同种质的油茶果皮厚度具有明显的分化,为进一步研究油茶果皮厚度调控机制,通过转录组学和生物信息学系统分析油茶果皮转录组数据,筛选油茶果皮发育过程中可能存在相互作用的CoARF和CoIAA基因。结果表明,在油茶果皮转录组数据中共鉴定到19个CoARF和17个CoIAA基因,有10对CoARF-CoIAA(8个CoARF基因和6个CoIAA基因)的时空表达存在显著相关性,将其编码蛋白序列分别与拟南芥中的ARFs和IAAs构建系统进化树后发现,CoARF14、CoARF19和CoARF11与起转录抑制作用的AtARFS具有较近的亲缘关系。而CoARF6和CoARF10与起转录激活作用的AtARFS具有较近的亲缘关系。互作蛋白以拟南芥为参考进一步进行同源映射校验后,最终确定CoARF10-CoIAA5、CoARF6-CoIAA2和CoARF14-CoIAA12三对组合可能通过相互作用传递生长素信号参与调控油茶果皮发育。

ArF浸没式光刻胶用抗水涂层研究进展

氟化氩(ArF)浸没式光刻需在光刻胶表面形成抗水涂层,阻挡光刻胶和水之间组分交换。抗水涂层对光刻胶的分辨率、工艺窗口、低缺陷要求起着重要作用,平衡抗水涂层的疏水性和碱溶性是设计聚合物结构的重点和难点。分析了形成抗水涂层的方法和成膜机理,对比了不同方法的优缺点,根据聚合物所含官能团及其碱溶性,对抗水涂层聚合物进行了分类总结,重点阐述抗水涂层聚合物的结构和性能要求,尤其关注了聚合物侧链的位阻效应和氢键作用对涂层的疏水性影响。最后对抗水涂层的应用和发展进行了展望。

p14^(ARF)、ARF-BP1及c-myc mRNA在肝细胞癌中的表达及临床意义

目的:探讨肝细胞癌组织中p14ARF、ARF-BP1及c-myc的mRNA表达及其与临床参数关系.方法:采用半定量逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,对52例HCC组织及其中45例相应癌旁组织p14ARF、ARF-BP1及c-myc的mRNA表达丰度进行检测并分析他们之间的关系及其与临床参数的关系.结果:在52例HCC组织中p14ARF、ARF-BP1及c-myc的mRNA各表达77.0%、77.0%和75.0%,与45例相应癌旁组织(11.1%、20.0%、53.3%)比较,呈高表达.p14ARF、ARF-BP1mRNA的表达与肿瘤大小有关(t=2.169,2.087,均P<0.05);而c-mycmRNA表达与肿瘤大小无关.p14ARF、ARF-BP1及c-myc的mRNA表达在性别、年龄、AFP、临床病理分级、浸润转移、HBV、包膜等无统计学差异.p14ARF与ARF-BP1、p14ARF与c-myc及ARF-BP1与c-myc的mRNA表达两两成正相关(r=0.565,0.436,0.584,均P<0.01).结论:p14ARF、ARF-BP1、c-myc过度表达可能是HCC发生的早期指标;ARF-BP1过度表达可能是影响HCC发生、发展的关键,干预ARF-BP1可能是治疗HCC的新途径.

p14^(ARF)、ARF-BP1、c-myc在肝细胞癌中的表达及意义

目的:探讨肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)组织及其癌旁肝组织中p14ARF、ARF-BP1、c-myc的表达及意义。方法:采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术、免疫组化技术对45例HCC组织及其癌旁肝组织中p14ARF、ARF-BP1、c-myc的mRNA表达和p14ARF、c-myc蛋白表达情况进行检测。结果:p14ARF、ARF-BP1、c-myc的mRNA在HCC组织中阳性表达分别为80.00%、86.67%、84.44%,在癌旁肝组织中分别为11.11%、20.00%、53.33%,三者的mRNA在癌组织中呈过表达,明显高于癌旁肝组织(P<0.01)。p14ARF、c-myc蛋白在HCC组织中表达分别为78.38%、75.68%,明显高于癌旁肝组织的13.51%(P<0.01)和51.35%(P<0.05)。结论:p14ARF、ARF-BP1、c-myc在HCC组织中高表达,这种高表达可能与HCC的发生有相关性。

ARF蛋白——p53蛋白的重要调控因子

ARF蛋白是INK4a基因位点编码产物之一。ARF能抑制MDM2介导的p5 3降解和p5 3转录下调 ,某些癌基因和调节因子能通过ARF蛋白调节p5 3蛋白的功能 ,从而对细胞周期进程产生影响。在黑色素瘤、血液系统肿瘤、肺癌、肠道肿瘤中均发现有ARF的突变或缺失 ,ARF蛋白在肿瘤发生发展中可能有重要作用。

拟南芥突变体arf8和nph4/arf7的长下胚轴表型的初步研究

通过对拟南芥(Arabidopsis thaliana)ARF8和NPH4/ARF7基因的突变体以及有关双突变体的下胚轴长度的表型和遗传分析,探讨了arf8-1、nph4-102和nph4-107长下胚轴表型的起源.结果表明,ARF8基因的其他突变体arf8-2、arf8-3和arf8-4都没有表现出类似于arf8-1的长下胚轴表型;在与ARF8同源性较高的NPH4/ARF7的突变体中,突变位点与arf8-1相似的nph4-102和nph4-107表现出与arf8-1相似的长下胚轴表型和不完全显性的遗传方式;双突变体arf8-1 nph4-102的下胚轴长度比两个单突变体的长,说明arf8-1与nph4-102在长下胚轴表型上存在加性效应.因此,arf8-1、nph4-102和nph4-107的长下胚轴表型极可能源于相应突变体蛋白的产生,而非相关基因功能的缺失.

INK4a/ARF基因与乳腺癌的关系

INK4a/ARF是直接调控细胞周期并抑制细胞增殖的抑癌基因,本文就INK4a/ARF基因以及p53与乳腺癌的关系作一综述。

黄瓜生长素反应因子(ARF)家族鉴定及表达特异性分析

【目的】鉴定黄瓜生长素反应因子(ARF),预测small RNAs并验证ARF与small RNAs和生长素的关系;分析ARF在种子萌发过程中的表达模式,推断ARF在黄瓜单性结实和种子萌发过程中是否起到关键作用。【方法】利用拟南芥和水稻ARF蛋白质序列检索黄瓜基因组数据库,对检索到的黄瓜ARF家族进行结构分析和small RNAs预测;将预测到的gma-MIR160o precursur构建到pCAMBIA2301植物表达载体上,利用农杆菌介导法将其导入到单性结实黄瓜品种中,并对PCR检测为阳性的转基因植株进行RT-PCR验证;利用real-time RT-PCR方法分析ARF家族成员在生长素诱导后、开花时期及种子萌发阶段的表达模式。【结果】通过与拟南芥和水稻ARF蛋白序列的比对,共得到18个黄瓜ARF蛋白质序列。将其连同拟南芥和水稻的ARF蛋白质序列共分为4大类。从结构上看,外显子数目2-18不等,但同一类之间基因结构较为相似。进化树分析显示,18个基因之间的相似性不高;18个黄瓜ARF基因均有相对应的small RNA。其中,Csa010564、Csa011935、Csa015176、Csa020560和Csa022361可能都是miR160的靶基因。转基因试验进一步说明Csa010564、Csa011935和Csa015176在表达量上出现下降趋势,而Csa020560和Csa022361的表达量与对照相比略有上升,说明Csa010564、Csa011935和Csa015176是miR160的靶基因;在生长素诱导表达的试验中,Csa007296、Csa011935和Csa015176在根、茎和叶中的表达量均高于对照,说明ARF的表达受IAA的正调控;同时,以上3个基因在叶片和雌花花冠中的表达量均是开花第2 d低于开花当天,而在子房中的表达量确是第2天高于开花当天,尤其是Csa011935和Csa015176上调显著,说明ARF在子房发育过程中起到至关重要的作用;ARF在种子萌发过程中的表达分析显示:大部分基因在吸涨后12 h和48 h处于表达最高峰。【结论】ARF受生长素和相应的small RNAs调控。在黄瓜单性结实和种子萌发过程中,ARF可能起到了关键性作用。

谷子ARF基因家族的鉴定与生物信息学分析

生长素应答因子(ARF,auxin response factors)是一类可以结合在生长素应答基因启动子部位的转录因子,在植物的生长发育中起至关重要的作用。本研究以谷子为材料,共鉴定出24个ARF基因,命名为Si ARFs。利用生物信息学对谷子Si ARFs基因的结构、染色体分布、基因倍增模式、系统进化以及基因的表达模式进行分析。结果表明,Si ARF基因家族在染色体上呈不均匀分布,除2号染色体外,其他染色体上都有该家族基因,基因的扩增模式为分散复制与片段复制。Si ARFs基因家族具有相对保守的结构,即包含1个保守的B3 DNA结构域、ARF结构域和Aux/IAA结构域,ARF蛋白的3D结构含有3个α螺旋和7个β折叠结构。进化树分析表明谷子ARF蛋白和物种相近的高粱、玉米聚在一起。大多数ARF基因在谷子根、茎、叶和穗中都有表达,且不同基因表达量有较大差异。

高粱生长素反应因子(ARF)基因的全基因组分析与进化研究

生长素在植物发育中的各个阶段都起着重要作用,而生长素反应因子(auxin response factors,ARF)特异性的调节生长素反应基因的表达,是植物细胞中重要的一类转录因子家族。在拟南芥、玉米、水稻等模式作物中先后克隆了一些ARF基因,但是高粱作为一种重要的经济作物,这方面的研究未见报道。随着高粱全基因组序列的公布,利用基因组序列分析ARF基因的数目、结构、进化具有重要的意义。利用公布的高粱全基因组数据,利用DNATOOLS、BLAST、MEGA4.0以及Genomepixelizer等生物信息学软件对高粱(Sorghum bicolor)生长素反应因子ARF基因的数量、物理位置、系统进化树、氨基酸序列及保守基序(motif)的保守性等进行分析。结果表明,在高粱全基因组中共有26个ARF基因,26个ARF基因根据其进化关系分为A、B、C 3类;通过对全基因组内ARF基因进行物理位置和基因家族分析,发现高粱基因组中ARF基因存在明显的基因复制现象,基因的复制对高粱基因组中ARF基因数量扩张起到了重要的作用。

普通烟草ARF基因家族序列的鉴定与表达分析

ARF(AUXIN RESPONSE FACTOR)基因含有一个B3功能域和具有转录激活或抑制活性的中心功能域,在植物发育过程中起到非常重要的作用。本研究采用生物信息学方法,根据拟南芥ARF基因序列鉴定了普通烟草基因组中的ARF基因,并对家族成员进行了序列特征、系统发生、亚细胞定位和表达模式分析。目前在普通烟草基因组中共得到50个ARF基因成员,其基因结构相对复杂,一般含有10个外显子。亚细胞定位结果表明,少数ARF蛋白定位到线粒体或叶绿体,大多数未检测到定位信号。转录组数据分析表明,ARF基因具有不同的组织表达模式,部分基因表现出组织特异性。这些研究结果为普通烟草ARF基因家族功能的深入研究奠定了基础。

近期光刻用ArF准分子激光技术发展

193 nm ArF准分子激光光刻技术已广泛应用于90 nm以下节点半导体量产。分析了近期发展用于改进准分子激光性能的关键技术:主振-功率再生放大(MOPRA)结构,主振-功率振荡(MOPO)结构,主动光谱带宽稳定技术,先进的气体管理技术。对光刻用准分子激光光源技术发展趋势进行了简要的讨论。

梨全基因组生长素反应因子(ARF)基因家族鉴定及表达分析

【目的】明确梨ARF转录因子在梨基因组中的数量、结构和组织表达差异,为揭示ARF转录因子在梨树生长素信号途径及在矮生梨生长发育中的作用奠定理论基础。【方法】根据文献报道的苹果、拟南芥等植物中的ARF转录因子基因,利用BLAST软件鉴定梨基因组中的ARF。采用SMART、PROSITE、Web Logo 3、DNAMAN 5.0、MEME、GSDS 2.0和MEGA 5.1等软件对其蛋白和基因序列进行生物信息学分析。采用q PCR方法检测梨ARF在矮生梨‘中矮1号’不同组织器官及3个不同生长势梨品种木质部和韧皮部中的表达情况。【结果】鉴定得到31个梨ARF,所有Pb ARF蛋白均含有1个Auxin_resp结构域和1个B3结构域,除Pb ARF11、12、24、25和26外,其他序列的C末端还存在一个PB1(AUX_IAA)结构域。保守元件分析表明,Pb ARF基因家族包含15个保守元件,并非每个蛋白均含有所有保守元件。分组鉴定和进化树分析结果显示,Pb ARF蛋白可以被分为4组。基因结构分析表明,Pb ARF基因家族成员由2—15个外显子组成,基因结构进化高度保守。q PCR结果显示,所有Pb ARF在‘中矮1号’根、韧皮部、木质部、叶、花和果实中均有表达,表达模式各有不同,Pb ARF29在3个梨品种韧皮部中的表达表现出植株越矮表达量越高的趋势,Pb ARF16、17、18、27等4个基因在3个梨品种木质部中的表达表现为植株越矮表达量越低的趋势。【结论】梨基因组中含有31个ARF基因家族成员;所有Pb ARF蛋白均含有Auxin_resp和B3两个高度保守的结构域;Pb ARF结构进化高度保守;所有Pb ARF在‘中矮1号’不同组织器官、基砧杜梨根系及3个梨品种的木质部和韧皮部中均有表达,其中,Pb ARF29、16、17、18、27等5个基因的表达可能与梨树植株的高矮有关。