工业大麻ZF-HD转录因子的鉴定及表达分析

【目的】对工业大麻ZF-HD(Zinc finger-homeodomain)转录因子进行鉴定和表达模式分析,为ZF-HD功能研究及工业大麻遗传性状的改良提供理论参考。【方法】对5个工业大麻ZF-HD转录因子的基因结构、蛋白理化性质、蛋白系统进化关系和启动子顺式作用元件进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对基因表达量进行检测。【结果】5个CsZF-HD基因分布于大麻基因组的2条染色体上,其编码序列长度为783~1185 bp,编码260~394个氨基酸残基,蛋白分子量为27.95~43.33 ku,理论等电点为7.46~8.87。它们编码的蛋白均含有1个保守的ZF-HD_dimer结构域,均为不稳定的亲水性蛋白且定位于细胞核中。ZF-HD蛋白家族分为3个亚族(A、B和C),CsZF-HD1和CsZF-HD2属于A亚族,CsZF-HD3属于C亚族,CsZF-HD4和CsZF-HD5属于B亚族。CsZF-HD1和CsZF-HD2在茎和叶中的表达量相差不明显,在根中表达量最低;CsZF-HD3在茎中的表达量最高,叶中表达量最低;CsZF-HD4在叶中的表达量最高,根中表达量最低;CsZF-HD5在根中表达量最高,茎中表达量最低。5个CsZF-HD基因均对盐和干旱胁迫响应,其中CsZF-HD1和CsZF-HD3在盐和干旱胁迫下表达量升高最明显。5个CsZF-HD基因启动子序列中均含有不同种类和数量的逆境相关顺式作用元件。【结论】ZF-HD转录因子可能在工业大麻应对盐和干旱胁迫时发挥转录调控作用。

巨桉转录因子ZF-HD基因家族及其功能初步分析

[目的]解析转录因子ZF-HD在桉树生长发育中的作用,进而深入了解其在桉树中如何发挥功能。[方法]在本研究中利用生物信息学鉴定巨桉ZF-HD基因家族成员,并对其染色体定位、理化性质、基因结构、蛋白保守结构域和表达模式进行分析。[结果]桉树中共发现10个基因家族成员,编码78~343个氨基酸,几乎所有成员都属于碱性蛋白质,主要定位于细胞核,且motif1在ZF-HD家族中非常保守,其启动子顺式作用元件主要为激素应答、生长发育和逆境应答等响应元件。ZF-HD基因家族成员在不同组织、不定根诱导和不定芽诱导过程中的表达分析表明,大多数家族成员在不同组织中存在着差异表达,且家族成员主要在顶端等初生生长阶段表达。且巨桉ZF-HD家族部分成员在不定根和不定芽诱导阶段表达量显著上升,亚细胞定位分析与预测结果相同。同时EgrZHD2定位于细胞核,且在茎尖的表达量较高,随着茎顶端向下其表达量显著下降。[结论]巨桉ZF-HD基因家族成员在桉树不定根和不定芽诱导等发育中起着重要的调控作用。EgrZHD2作为重要的转录因子作用于桉树的初生生长以及不定根诱导等生物学过程。

高粱ZF-HD基因家族鉴定与盐碱胁迫下的表达分析

ZF-HD(zinc finger-homeodomain)是仅存在于植物中的转录因子家族,在植物的生长发育和逆境应答过程中发挥着重要作用。为分析ZF-HD基因家族成员在高粱基因组中的组成与潜在的生物学功能,利用生物信息学分析方法并结合高粱转录组数据,对高粱ZF-HD基因(SbZF-HD)及其编码氨基酸序列进行分析。结果表明:共有14个SbZF-HD基因不均匀地分布在高粱的8条染色体上,且基因结构各异;它们编码的氨基酸的基序组成较为相似,蛋白质的高级结构均以无规则卷曲为主。ZF-HD蛋白质的进化树分析结果表明,SbZF-HD与玉米的ZF-HD亲缘关系较近,与拟南芥的ZF-HD亲缘关系较远。SbZF-HD启动子区域中包含多个激素调控类元件、胁迫响应类元件和光响应元件。SbZF-HD基因组织表达分析显示,SbZF-HD基因有组织表达特异性,在根、叶和种子中的表达量较高。转录组分析表明,盐碱胁迫条件下,SbZF-HD2、SbZF-HD7、SbZF-HD8和SbZF-HD12这4个基因在2份盐碱耐性不同的酿造高粱材料中表现出相反的表达趋势,可能在高粱耐盐碱机制中发挥着重要作用。综上,SbZF-HD基因家族成员可能是高粱耐盐碱胁迫的关键调控基因,该研究为高粱耐盐碱转基因育种提供了基因资源。

大豆ZF-HD蛋白家族的全基因组序列特征分析

同源异形盒基因家族的同源域蛋白在植物、动物和真菌发育过程中作为转录因子起着重要的作用[1]。自从1993年Schinder首次发现植物同源结构域（PHD,Plant home-odomain）以来,还发现在拟南芥蛋白HAT3.1和HOXIA内含有一段富含半胱氨酸的保守序列,此序列与金属离子结合结构域（Metal-binding domains）非常相似[2]。

陆地棉ZF-HD蛋白的全基因组分析

ZF-HD(Zinc finger-homeodomain)蛋白属于同源异型盒蛋白家族,在动植物发育过程中起重要的作用。利用生物信息学的手段,研究陆地棉标准系TM-1基因组中ZF-HD蛋白的数目、亚细胞定位、染色体分布、基序、进化关系和组织表达情况。TM-1中共有35个Gh ZHD蛋白成员,且大部分成员定位到细胞核内;分布在20条染色体和2条Scaffold上,且具有11对直系同源基因;进化树分析表明,TM-1基因组中的ZF-HD蛋白大致分为6个小组,每个小组成员间具有类似的基序类型和排列顺序;大部分Gh ZHD基因在胚珠和纤维组织中表达,还有部分基因在根、茎、花、蕾和分生区中表达,在叶和愈伤组织中表达的基因最少。

小鼠锌指蛋白基因ZF-12的克隆与基因结构以及5′端启动子活性的分析

人类锌指蛋白ZNF191为类kr櫣ｐｐｅｌ转录因子 ,其可能与神经精神病、心血管疾病和肝癌等疾病的发生或发展有关 ,为了采用基因敲除模型来探讨它的生理功能 ,克隆和定位其在模式生物 (小鼠 )中的同源基因 ,并阐明其结构特征是必需的。通过筛选小鼠λ噬菌体基因组文库 ,获得了它在小鼠中的同源基因ZF 12基因组全长片段。序列分析表明 :该基因含有 4个外显子和 3个内含子 ,内含子都遵循GT AG的剪接模式 ;第 91密码子处存在单核苷酸多态性 ;可能存在 2种大小不同的 3′端的非翻译区 (3′ UTR) ;与锌指蛋白基因Zfp 35相连锁 ,可将其定位于 18号染色体的B3 C带上或附近 ;5′端上游存在 1个约 2 5 0bp高度富含GC的启动子序列。ZF 12基因的 5′端系列缺失荧光素酶基因报告载体的瞬时转染实验表明 :其上游序列 (- 76 2～ +70bp)具有启动子转录活性 ,在更上游的序列(- 82 4～ - 76 2bp)上可能存在负调控元件。这项研究结果为进一步的基因敲除研究奠定了基础。

一个与小鼠锌指蛋白基因ZF-12相关的假基因的克隆和鉴定

小鼠类Krüppel锌指蛋白基因ZF-12为人的类Krüppel锌指蛋白基因ZNF191的同源基因,它们都编码368个氨基酸残基,N端存在SCAN结构域,C端有4个连续的锌指模体,最近的研究表明ZNF191是肝癌发生的相关基因。我们以人锌指蛋白基因ZNF191的cDNA为探针,筛选小鼠λ噬菌体基因组文库,意外地获得了1个与小鼠锌指蛋白基因ZF-12相类似的基因,多种组织的RT-PCR和启动子序列分析,暗示该基因不表达,且该基因无内含子,与ZF-12高度相似,存在突变,暗示其为与ZF-12相关的假基因序列,经查新证实它为新的序列后,以ZF12p(ZF-12 pseudogene)命名在GenBank登录(AY040222)。查寻GenBank的人类基因组库以及Southern结果显示人类基因组中无ZNF191假基因序列。ZF12p与ZF-12高度相似,暗示ZF12p在进化过程中产生的时间较晚,这对研究锌指蛋白基因ZF-12的突变与进化具有重要的意义。

小鼠锌指蛋白基因ZF-12基因剔除的ES细胞系的建立

利用小鼠锌指蛋白ZF 12基因组DNA片段 ,构建了针对小鼠ZF 12基因座的替换型打靶载体pSSC TV 10 .5。经限制性核酸内切酶酶切及部分测序鉴定其结构正确后 ,通过电穿孔将线性化打靶载体导入ES细胞内 ,经G4 18/GANC双药筛选和分子鉴定 ,获得 4个ZF 12 + /-基因的ES细胞杂合子克隆 ,其生长状态良好 ,为进一步建立ZF 12基因剔除的小鼠动物模型创造了条件。

基于ZF-DPC机制的多天线下行系统的自适应调制

以系统总速率最大化为目标,基于迫零污纸编码(ZF-DPC)机制提出了 MIMO 多用户下行系统的一种保障用户 QoS 的自适应调制方案。根据这一方案,基站应用空分多址接入(SDMA)同时支持多个用户;针对污纸编码(DPC)的极高复杂度,利用次优的 ZF-DPC 消除用户间的干扰;在理想信道信息情形下实现可变速率可变功率自适应调制。考虑到最优算法的高复杂度,提出了两种可应用到实际系统的低复杂度次优算法。仿真结果表明,次优算法在极大降低系统复杂度的同时,总速率比较接近最优算法的性能。

基于拓展的杠杆法的ZF-9HP自动变速器换挡过程分析

首先分析了ZF-9HP自动变速器的各档动力传递路线,建立了ZF-9HP自动变速器的等效杠杆图,利用在原有杠杆分析法基础上拓展的新杠杆法对ZF-9HP自动变速器换挡过程进行分析,并通过计算验证拓展的杠杆法的正确性。

ZFS共沉积促进剂在复合电沉积过程中的作用机理

将阳离子型ZFS促进剂与SiO2微粒加入Zn-Fe合金镀液中，制备了Zn-Fe-SiO2复合镀层，研究了ZFS共沉积促进剂对镀层中SiO2微粒沉积量的影响，并分析了促进剂的作用机理。结果表明：ZFS共沉积促进剂可以明显提高SiO2微粒在镀层中的沉积量，并且无需对SiO2微粒进行镀前特殊处理。其原因是该促进剂吸附在SiO2微粒表面，使微粒表面呈正电性，在电场引力的作用下，SiO2微粒容易吸附在阴极表面并与还原金属实现复合共沉积。

补充抗氧化剂对急性肝损伤大鼠肝星型细胞zf-9mRNA表达的影响

目的:探讨经膳食补充抗氧化剂维生素E(VE)、硒及槲皮素对大鼠急性肝损伤早期肝脏星型细胞激活相关性基因zf-9mRNA表达的影响。方法:90只SD大鼠随机分为正常对照组、病理对照组、VE和硒补充组及槲皮素补充组。通过灌胃分别补充VE、Se(VE20mg/kg bw·d,硒16μg/kgbw﹒d)和槲皮素(50mg/kg bw·d)2w后,腹腔内注射CCl4造成急性肝损伤,分别于注射后的3、6、12和24h检测抗氧化状态及肝功能;用胶原酶和链霉蛋白酶灌注肝脏并分离急性肝损伤期各时间点的肝星型细胞,应用半定量聚合酶链反应(RT-PCR)研究zf-9mRNA的表达。结果:膳食补充VE、硒和槲皮素可显著减少急性肝损伤大鼠血清MDA水平,增强SOD活性,保护肝功能;下向调控肝星型细胞激活早期zf-9mRNA的表达。结论:膳食补充抗氧化剂VE、硒及槲皮素可有效地调控HSC激活相关性基因zf-9mRNA的表达。

基于ZF预编码的STBC-MIMO-OFDM系统性能的研究

MIMO-OFDM是目前通信系统的研究热点。空时分组码(STBC)作为MIMO技术的核心,可以提高系统容量和频谱利用率。基于迫零线性预编码技术,在发送STBC信号前,先进行迫零线性均衡编码,对于2×2或3×2的STBC-MIMO-OFDM通信系统明显降低了误码率,提高了系统性能。

连续统假设与ZFC公理系统

连续统假设是Hilbert著名的 2 3个问题的第一个问题。本文深入浅出地阐述了这一问题的研究历史和现状 ,同时简要介绍了与之有关的ZF公理系统、选择公理等问题 。

由ZF—6玻璃片构成的磁光旋转器

所提出的磁光旋转器是由Ｖｅｒｄｅｔ常数小的普通ＺＦ—６小玻璃片和带有窄缝隙的小电磁铁组成。当电磁铁线圈的功耗为１０Ｗ时，可得到２１°的法拉第旋转。

基于ZF-BDFE的联合检测算法在TD-SCDMA中的应用

TD-SCDMA已成为第三代移动通信国际标准之一,它采用联合检测技术来抑制符号间干扰(ISI)和多址干扰(MAI),进而可大大提高系统容量。目前Cholesky分解、块傅立叶变换、Schur等算法都充分利用了系统矩阵的块Toeplitz结构来减少计算量,本文研究了一种基于迫零数据块判决反馈均衡(ZF-BDFE)的联合检测算法,它在块傅立叶算法的基础上增加了反馈,进一步降低误码率,提高系统检测性能。

大规模MIMO系统中基于权重高斯赛德低复杂度ZF预编码方案

大规模MIMO系统中的传统ZF(zero forcing,迫零)预编码方法中由于存在厄米特矩阵求逆,其复杂度随着用户数的增多呈指数增加。针对这一问题,提出了一种基于权重高斯赛德(weighted Gauss-Seidel,WGS)的低复杂度全数字ZF预编码方案,即在高斯赛德(GS)的基础上,将传统GS算法迭代结果与上一步的迭代结果进行权重相加以加速迭代收敛,其权重因子通过最小均方和来确定,并且证明权重因子可使算法收敛。仿真结果表明,WGS算法通过极少的迭代次数即可逼近ZF预编码方案的性能,且将ZF预编码的复杂度从O(K^3)降低到O(K^2),其中, K为用户数。

ZF系统理论的分析与探讨——由理发师悖论所想到的

伯特纳德·罗素的理发师悖论动摇了数学基础。本文通过分析悖论产生的原因 ,由策梅罗集合论给出了解决悖论的方法 ,在此基础上推出了稳定可靠的数学基础———ZF系统理论。

椰子ZF-HD基因家族的鉴定及生物信息学分析

ZF-HD蛋白是一类只存在于植物体内且含有锌指结构域的转录因子家族,其不仅能够调节植物的生长发育,且在植物响应逆境过程中也起着重要的作用。本研究通过比对已开发的椰子基因组数据,共鉴定出20个椰子ZF-HD蛋白。采用生物信息学的方法,对其基因结构、蛋白理化性质、蛋白质保守结构域、超二级结构、系统进化树及表达谱进行分析。结果显示:椰子ZF-HD蛋白多为碱性蛋白,且主要定位于细胞核、叶绿体及线粒体中。椰子ZF-HD基因家族可分为6个亚族,每个亚家族都具有相似的结构域和超二级结构。motif搜索分析显示,CoMIF亚族只含有锌指结构域保守序列,其他亚族均含有锌指结构域序列与同源异形盒结构域序列。表达谱分析显示,CoZHD18、CoZHD20在测序的各组织中表达较少,其他家族成员在各组织中的表达量具有差异性。

茶树ZF-HD转录因子基因家族的鉴定及表达分析

【目的】搜索鉴定茶树ZF-HD(Zinc finger homeodomain)转录因子基因家族成员,并对其进行生物信息学分析及在不同组织及非生物胁迫和激素处理下的表达模式,为茶树ZF-HD基因家族的功能研究及茶树遗传性状改良提供理论依据。【方法】通过隐马尔可夫模型预测和序列比对从茶树基因组中筛选鉴定出茶树ZF-HD基因家族成员,利用在线生物信息学分析软件对其基因结构、启动子元件,以及编码蛋白的理化性质、氨基酸序列、结构特征、进化关系等进行预测分析,并基于转录组测序(RNA-Seq)数据分析其在不同组织及在干旱胁迫、盐胁迫和茉莉酸甲酯(Me-JA)处理下的表达模式。【结果】从茶树基因组中鉴定出17个ZF-HD基因家族成员(CsZHD1~CsZHD17),其编码区(CDS)序列长度为369~2187 bp,编码122~728个氨基酸残基,蛋白分子量13.51~80.42 kD,理论等电点为6.09~9.19,均属于亲水性不稳定蛋白,蛋白二级结构均由β-转角、延伸链、α-螺旋和无规则卷曲构成。除CsZHD2、CsZHD5和Cs-ZHD7蛋白定位于细胞质,CsZHD9蛋白定位于细胞外,其他13个蛋白均定位于细胞核。仅CsZHD2、CsZHD7、Cs-ZHD9、CsZHD10和CsZHD12基因含外显子和内含子,其他12个CsZHDs基因均无内含子。除CsZHD7蛋白具有2个ZF-HD_dimer结构域外,其他16个蛋白均具有1个ZF-HD_dimer结构域。CsZHD1~CsZHD17蛋白具有2~5个保守基序(motif),其中motif 1和motif 3为共有的保守基序。茶树ZF-HD家族蛋白可分为5个亚族(ZHDⅠ、ZHDⅡ、ZHDⅢ、ZHDⅣ和MIF),较拟南芥少了ZHDⅤ亚族。除CsZHD2、CsZHD12和CsZHD17基因在8个组织中不表达或表达量极低外,其他14个CsZHDs基因在8个组织中呈差异性表达;除CsZHD2、CsZHD12和CsZHD17基因外,其他15个CsZHDs基因在顶芽或花中表达量较高。在干旱胁迫和盐胁迫处理下,除CsZHD1、CsZHD2、CsZHD5、CsZHD12、CsZHD14和CsZHD17基因的表达量始终处于较低水平外,其他CsZHDs基因均呈不同的变化趋势;在MeJA处理下,除CsZHD2、CsZHD5和CsZHD12基因表达量极低外,多数CsZHDs基因呈下调表达的趋势。【结论】从茶树基因组中鉴定出17个ZH-HD基因家族成员,其编码蛋白具有保守的锌指结构域和同源异型盒结构域;茶树与拟南芥ZH-HD基因家族相比缺少ZHDⅤ亚族;CsZHDs基因的表达具有组织特异性,且大多数成员的表达受非生物胁迫和MeJA的影响。