烟草Hsp70基因家族的鉴定及NtHsp70Chl基因的表达分析

为探明烟草热激蛋白70(Hsp70)基因家族的特征及烟叶主脉中NtHsp70Chl基因在烘烤条件下的表达模式,对Hsp70基因家族进行了亚细胞定位、系统进化、基因结构、染色体定位,并对NtHsp70Chl基因进行了烘烤条件下实时荧光定量表达PCR分析。结果表明,烟草基因组中Hsp70基因家族共有61个成员,蛋白序列长度不等,等电点在4.52~9.75范围内,各成员蛋白分别定位于细胞质、内质网、细胞外基质、叶绿体和线粒体中;烟草Hsp70基因家族分为6组,定位于叶绿体的成员均存在Ⅵ-a亚组;61个NtHsp70基因分布于18条染色体上,经亚细胞定位于叶绿体的基因分别位于6、17和19号染色体上;烟草Hsp70家族中具有10个基因重复和5个旁系同源基因;经RT-q PCR检测分析,定位于烟草叶绿体中的NtHsp70Chl基因对高温诱导的敏感性较弱。本研究为深入研究烟草Hsp70的功能奠定了基础。

野生花生Hsp70基因家族的全基因组鉴定及生物信息学分析

热激蛋白70(heat shock protein 70,Hsp70)是细胞应对高温和其它胁迫环境时所产生的一类分子伴侣类型应激蛋白。本研究以Arachis duranensis和Arachis ipansis基因组数据库为基础,利用生物信息学方法对Hsp70基因家族进行鉴定分析。结果表明,A.duranensis含有34个Hsp70基因成员,A.ipansis含有35个Hsp70基因成员,两者的直系同源基因大部分分布于两套染色体相近的位置。Ad Hsp70和Ai Hsp70基因家族根据亚细胞定位结果可分4种类型,各类型的Hsp70基因结构相对保守。根据系统进化分析Hsp70基因家族可分为ClassⅠ(Hsp70)和ClassⅡ(Hsp110)两个亚家族,其中ClassⅠ亚家族进一步分为3个小家族,同时揭示Hsp70基因家族成员产生于单双子叶分化之前。GO分析预测表明,Ad Hsp70和Ai Hsp70基因家族功能类别完全一致,各功能类别数目比例变化相似。本研究结果有助于了解花生属植物Hsp70基因家族功能,以期为深入研究花生逆境生理过程中的分子调控机理提供基础。

中国辣椒热激蛋白HSP70基因家族分析

以中国辣椒(Capsicum chinense Jacq.)基因组数据为基础,采用生物信息学方法对中国辣椒HSP70基因家族进行全基因组鉴定分析。结果显示,中国辣椒全基因共鉴定得到20个HSP70基因,编码蛋白序列长度为516~854 aa,分子量大小为56.21~94.26 kD。系统进化分析结果表明,中国辣椒HSP70基因可分为A、B、C 3个亚家族。比较转录组分析结果显示,有16个HSP70基因对热胁迫有不同程度的响应。

鸡HSP70家族基因鉴定及功能分析

热激蛋白70(HSP70)是一类广泛存在于动植物体内的分子伴侣,并在各类生物或非生物胁迫过程中发挥重要作用。目前多种动植物体内的HSP70已经得到系统鉴定,但对于鸡HSP70尚缺乏全面分析,鉴于此,本研究采用生物信息学方法对鸡基因组进行挖掘、鉴定和分析。结果表明,在鸡基因组中鉴定出17个HSP70基因家族成员,它们分散在7条染色体上,出现6次串联重复,且无共线性。HSP70家族蛋白质理化性质差异较大,氨基酸序列长度为472~998 aa,包含15个酸性蛋白质和2个碱性蛋白质,仅HSPA13(rna-NM_001030793.4)出现1次跨膜。同一进化分支上,各成员的保守结构域具有一定相似性,且所有成员均具有Motif1。进化树分析结果表明,鸡、人、鼠3个物种HSP70中相同亚家族成员聚集在一起,表明HSP70家族在不同物种间具有一定的保守性。新城疫病毒感染鸡的转录组数据分析结果表明,在新城疫病毒感染过程中,多数HSP70基因家族成员表达量发生不同程度下调,其中HSPA8(rna-NM_205003.3)和HSPA2(rna-NM_001006685.1)表达量下调明显,二者有望成为新城疫防治的新靶点。本研究结果不仅为鸡HSP70生物学功能研究奠定基础,还为其他物种相关研究提供理论参考。

小桐子Hsp70基因家族和相应miRNAs的鉴定与互作分析及其在低温适应中的作用

热休克蛋白70(Hsp70)在植物细胞生长发育及对逆境胁迫响应与适应中起重要作用。12°C低温锻炼可显著提高冷敏植物小桐子(Jatropha curcas)耐冷性,但其Hsp70家族尚未被鉴定。本文在全基因组层面上对小桐子Hsp70基因家族及靶向于该家族基因的microRNAs(miRNAs)进行了鉴定和生物信息学分析,并对小桐子Hsp70基因家族成员及与其互作的mi RNAs在低温锻炼中的作用进行了解析。结果表明,在小桐子中共鉴定到Hsp70基因家族成员18个,编码572~892个氨基酸;其中17个成员不均匀定位于其中7条染色体上,1个成员可能存在于未锚定的支架上。该家族可分为Dnak和Hsp110/SSE两个亚家族,基因结构和蛋白结构域分析结果均表明其具有明显的亚家族特征。对miRNA组和降解组测序数据分析结果表明,共有1208个miRNAs靶向调控JcHsp70基因家族的18个成员;对低温锻炼高响应的JcHsp70s基因和相应的miRNAs共表达分析结果表明,JcHsp70s和相应mi RNAs的基因表达总体呈现负调控关系,且这种JcHsp70s与miRNAs的互作可能参与了低温锻炼提高小桐子耐冷性的过程。研究结果有助于深入理解小桐子Hsp70基因家族的功能及其miRNAs对该家族基因的调控,以及这种JcHsp70s与miRNAs互作在小桐子耐冷性形成过程中可能的作用。

细粒棘球绦虫Hsp70基因的克隆、表达及抗体制备

【目的】克隆细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus,E.g)热休克蛋白家族基因Hsp70,在原核细胞中表达、纯化Hsp70蛋白并制备其特异性抗体。【方法】从包囊中分离原头蚴,提取RNA,RT-PCR扩增EgHsp70基因的cDNA,将其构建至原核表达载体pMAL-p2x,转化大肠杆菌BL-21菌株。通过改变诱导温度、IPTG浓度和诱导时间筛选出EgHsp70融合蛋白可溶性表达的最佳条件。并用麦芽糖亲和层析法纯化该蛋白。纯化蛋白经皮下多点注射免疫新西兰白兔制备抗血清,ELISA和Western blotting检测血清效价和特异性。【结果】RT-PCR扩增获得EgHsp70基因的cDNA,酶切和测序结果表明EgHsp70基因已克隆入pMAL-p2x。表达条件优化实验结果筛选出Hsp70融合蛋白可溶性表达的最佳条件为:当A600为0.6时,以0.3 mmol.L-1 IPTG于30℃条件下诱导表达4 h。SDS-PAGE显示Hsp70融合蛋白相对分子质量约为68.6kD,经麦芽糖亲和层析法纯化获得了Hsp70融合蛋白,其表达量为2.5 mg.L-1。Western blotting检测证明制备的抗血清与EgHsp70融合蛋白、原头蚴粗提抗原、E.granulosis虫体蛋白和E.granulosis虫体表面蛋白均能特异性结合,ELISA检测表明获得的抗血清效价达到1﹕256 000。【结论】在大肠杆菌中表达并纯化获得了EgHsp70融合蛋白,并制备了高效价的兔抗EgHsp70蛋白抗血清,为研制包虫病疫苗及相关诊断试剂奠定了基础。

荔枝HSP70家族鉴定及其响应非生物胁迫的表达分析

HSP70蛋白作为热激蛋白(heat shock protein,HSP)家族重要成员之一,在植物的生长发育、逆境胁迫等过程中发挥着重要作用。为探究荔枝(Litchi chinensis)HSP70基因家族成员在应对低温、高温、干旱及盐胁迫环境时的作用,利用生物信息学方法鉴定荔枝全基因组中的HSP70基因家族,并通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术检测HSP70家族成员在不同非生物胁迫处理下的表达模式。结果显示,LcHSP70基因家族共包含18个成员,不均匀地分布在荔枝的10条染色体上,其蛋白包含479−851个不等的氨基酸,等电点介于5.07−6.95之间,分子质量为52.44−94.07 kDa。LcHSP70蛋白在细胞核、细胞质、内质网、线粒体和叶绿体中有分布。系统进化分析发现LcHSP70蛋白分布在5个亚族,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ亚族。LcHSP70s启动子区域拥有多种与植物生长发育、激素响应及逆境响应相关的顺式作用元件。转录组数据分析显示,LcHSP70s存在明显的组织表达特异性,总体上可分为普遍性表达和特异性表达。非生物胁迫表达分析显示,该基因家族成员均可以对低温、高温、干旱和盐胁迫作出不同程度的反应,且在不同时间表达差异显著。上述研究结果为进一步探究荔枝HSP70基因家族的功能奠定了基础。

甲基安非他命(冰毒)诱导基因表达变化研究进展

甲基安非他命进入机体后,其最根本的变化是引起了成瘾者许多基因转录和表达改变。这些基因包括与神经元损害有关的基因、与日节律有关的基因、与行为异常有关的基因及其它一些无法分类的基因。它们基因转录和表达水平增高或者降低引起了甲基安非他命成瘾者各种临床表现。研究这些基因表达可以为法医学鉴定提供依据。

铁皮石斛热激蛋白HSP70家族基因鉴定及温度胁迫下的表达分析

为研究铁皮石斛(Dendrobium catenatum Lindl.)应对温度胁迫的响应机制,利用生物信息学方法对其热激蛋白HSP70家族基因进行鉴定。荧光定量PCR技术分析它们的组织表达特性,以及在高温(42℃)和低温(4℃)胁迫下的表达模式。从其基因组中鉴定出10个家族成员,其编码的氨基酸数在628~702之间,分子量在69.65~75.15 kD,理论等电点在5.12~6.18之间。进化树分析可将这10个蛋白分为4个亚族,且每个亚族蛋白的保守基元相似。基因结构分析表明,HSP70的内含子数量为1~7不等。HSP70在铁皮石斛中的表达具有组织特异性,在合蕊柱中最高。低温处理铁皮石斛组培苗后,DcHSP70-1和DcHSP70-7呈上调表达,推测其响应低温胁迫;高温胁迫下,DcHSP70-2、DcHSP70-3、DcHSP70-5和DcHSP70-7的表达量上调比较明显,推测它们在响应高温胁迫中起主要作用。