纳米氧化铈暴露下大型溞MAPK基因家族的表达分析

MAPK基因家族广泛参与生物体细胞内的各种生命过程,与生物对环境胁迫的应答相关。然而,在纳米氧化铈(Nano cerium dioxide, nCeO2)暴露下大型溞MAPK基因家族成员的作用机制还不清楚。本文利用BLAST、HMM和SMART等方法在大型溞基因组中鉴定MAPK基因家族成员,分析大型溞各个MAPK基因的理化性质、染色体定位、结构域、保守基序、系统发生关系等,并利用qPCR分析不同浓度、不同时间nCeO2暴露下各个MAPK基因家族成员的表达模式。结果鉴定出14个大型溞的MAPK基因,分布于8条染色体上。MAPK基因家族编码的蛋白质序列长度为361~1546 aa,分子量为38.93~77.02 kDa,等电点在5.3~9.51。12个MAPK蛋白具有S_TKc结构域,4个保守基序。系统发生分析显示,大型溞的14个MAPK基因分别属于4个亚家族,基因序列在进化过程中具有较高的保守性。在50和150 mg/L nCeO2暴露48 h后,大型溞的7个MAPK基因DmMAPK-p38b、DmMAPK4、DmMAP2K4、DmMAP3K4、DmMAP3K7、DmMAP3K11、DmMAP4K5的转录表达水平与对照组相比,极显著上调。结果提示,MAPK基因家族成员与大型溞对nCeO2的胁迫应答调控相关。本研究为评估纳米材料对水生生物的潜在毒性提供科学参考。

红砂促分裂原活化蛋白激酶MAPK基因cDNA片段克隆及序列分析

研究了参与非生物胁迫的促分裂原活化蛋白激酶MAPK基因在红砂抗旱中的作用.通过实验克隆得到了红砂MAPK基因550 bp的cDNA片段,与已知的植物MAPK基因的相应片段表现出较高的同源性(最高达80.5%).MAPK基因在红砂叶片和茎中无组织特异性表达,且随着干旱胁迫程度的加剧其表达量增加,说明MAPK基因在红砂抗旱中起重要作用.

mRNA差异显示法克隆小鼠精子发生相关基因-p38MAPK基因

目的 克隆 1、2、3、4周龄小鼠睾丸之间差异表达的基因。 方法 应用改良的mRNA差异显示技术 ,对 1、2、3、4周龄小鼠睾丸进行了基因表达的差异显示分析 ,并对其中 1个从 2周龄小鼠中高表达的cDNA片段进行了克隆和测序。 结果 所克隆的cDNA片段与小鼠大脑、造血干细胞p38MAPK(p38betamitogen activatedpro teinkinase ,p38MAPK β)基因的同源性分别为 91%和 85 %。Northerndotblot结果显示该基因在小鼠睾丸和脑组织中表达最高。

花生MAPK基因的筛选和盐胁迫分析

促有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)在植物生长发育及抗逆胁迫过程中发挥重要作用。为了解花生中MAPK基因的情况,利用RNA测序技术对花生耐盐突变体(S2)和对照(S4)进行了转录组分析,筛选出了14个MAPK基因,位于花生野生种基因组A组的6条染色体上。聚类分析表明,花生14个MAPK基因中13个可以聚到已报道的4个亚类中。利用花生S2和S4构建了盐胁迫处理前后的表达谱,根据调整后的P值,筛选出6个MAPK基因在S2和(或)S4受盐胁迫诱导表达,分别属于A(1个)和D亚类(5个)。为花生MAPK基因的功能验证和利用奠定了基础。

p38MAPK基因诱导胶质瘤细胞凋亡

目的 研究 p38MAPK基因转染大鼠胶质瘤细胞系C6后对其生物学特性的影响 .方法 利用脂质体介导法将p38MAPK基因导入大鼠胶质瘤细胞系 C6中 ,用免疫细胞化学染色检测其在细胞转染前后的表达情况 ,用 HE染色、流式细胞仪等方法研究其对细胞形态、粘着状况和生长周期的影响 .结果 转染 p CMV5 - p38MAPK质粒组 p38MAPK蛋白表达阳性 ,细胞形态发生变化 ,贴壁性降低 ,出现大量凋亡细胞 .结论 转染

p38MAPK基因对人胶质瘤细胞BT325生长周期的影响

目的 研究 p3 8MAPK基因对人多形性胶质母细胞瘤BT3 2 5生长周期的影响。 方法 利用脂质体介导法将p3 8MAPK基因导入BT3 2 5细胞中 ,用免疫细胞化学染色和Western blot检测其在转染前后的表达情况 ,用HE染色、透射电镜和流式细胞仪等研究其对细胞形态和生长周期的影响。结果 pCMV 5 p3 8MAPK组p3 8MAPK蛋白表达阳性 ,细胞形态发生变化 ,G1%增多 ,而S %和G2 %减少 ,并出现凋亡峰。结论 p3 8MAPK基因可影响BT3 2 5细胞的生长周期 ,并诱导BT3 2 5细胞凋亡。

中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)p38 MAPK基因克隆及表达分析

应用RACE克隆技术获得中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)p38 MAPK基因全长c DNA序列,并对该序列进行分析。结果显示,中国对虾p38 MAPK基因全长为1563 bp,开放阅读框长1098 bp,5'非编码区长122 bp,3'非编码区长343 bp,将该基因命名为Fcp38。氨基酸序列分析推测,该基因编码365个氨基酸,分子量为41.77 k Da,理论等电点为5.68。同源性分析表明,Fcp38基因与凡纳滨对虾和日本囊对虾的p38相似性最高,为98%。通过比对发现,该基因除含p38家族特有的标志性Thr-Gly-Tyr双磷酸化位点和底物结合位点Ala-Thr-Arg-Trp,还具有p38家族关键功能位点ED。系统进化分析显示,Fcp38与凡纳滨对虾和日本囊对虾的p38聚为一支。荧光定量PCR结果显示,Fcp38基因在肠、鳃、胃、心脏、淋巴、肝胰腺、肌肉、血细胞中均有表达,以在肌肉中表达量最高。氨氮胁迫后,该基因在中国对虾肌肉、血细胞、鳃、心脏、肠和胃中的相对表达量均显著增加,且有不同的时空表达趋势,表明Fcp38基因可能在中国对虾应对环境胁迫过程中起着重要作用。

姜黄素对人骨肉瘤细胞的生长抑制及对MAPK基因的调控作用研究

目的:研究姜黄素人成骨肉瘤细胞MG-63的生长抑制作用,并检测对骨肉瘤细胞中MAPK基因表达的调控作用,初步明确姜黄素对骨肉瘤细胞的作用机制。方法:以人骨肉瘤细胞株MG-63为研究对象,采用不同剂量姜黄素处理。MTT法检测5,10,15,20,25,30,35,40,50μmol/L姜黄素作用24,48,72 h对细胞的毒性作用;Transwell小室侵袭实验法检测5,10,15μmol/L姜黄素对细胞的侵袭能力,黏附实验法检测对细胞的黏附能力;Western blot法检测5,10,15μmol/L姜黄素作用后MAPK蛋白表达水平的影响,RT-PCR法检测对细胞中MAPK基因m RNA转录水平的影响。结果:姜黄素浓度>15μmol/L,作用时间>24 h时,对细胞的生长抑制呈时间和剂量依懒性(P<0.001),当姜黄素浓度≤15μmol/L,作用时间为24 h时,对细胞无明显毒性作用,细胞存活率>85%;细胞侵袭能力和黏附能力随着姜黄素浓度的增加而逐渐降低,以15μmol/L姜黄素浓度处理效果最明显(P<0.05);姜黄素可明显抑制MAPK基因m RNA转录水平,其抑制作用与剂量呈高度依懒性(P<0.05)。结论:姜黄素可通过抑制MAPK信号通路的活化及此信号通路靶基因MAPK的表达降低人骨肉瘤细胞株MG-63的侵袭性。

香蕉枯萎病菌2个生理小种MAPK基因的克隆及序列分析

为了解香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)1号生理小种(race 1)和4号生理小种(race4)丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因focMK1,focMK4的序列差异,根据番茄枯萎病(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)的MAPK基因相关序列设计引物,利用PCR和RT-PCR技术,分别克隆了香蕉枯萎病菌2个生理小种的基因序列和开放阅读框。结果表明,所获得的2个MAPK基因均含有3个内含子和4个外显子,2个基因序列只有一个碱基差异,编码氨基酸355个,氨基酸组成无差异;根据生物信息学软件预测编码蛋白没有信号肽,具有2个功能位点,分子量和pI分别为41ku和6.47。该基因编码的蛋白具有高度保守性,与大多数植物致病菌的同源性都在90%以上,不同病原镰刀菌间的同源性接近100%。

甘薯MAPK基因家族的鉴定及生物信息学分析

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联反应在植物生长发育以及生物和非生物胁迫反应中发挥着重要作用。为探明甘薯基因组中MAPK基因结构特征,利用生物信息学方法筛选鉴定出了18个二倍体甘薯(Ipomoeatrifida)MAPK基因家族成员,并分析其基因位置、基因结构、所编码的蛋白质理化性质、保守基序、系统进化和蛋白质互作关系。结果表明:甘薯18个MAPK基因不均匀分布在9条染色体上,所编码的氨基酸数量为365~629,均为亲水蛋白,并且大部分属于酸性蛋白和不稳定蛋白。亚细胞定位预测结果表明,仅有ItfMAPK7、ItfMAPK9和ItfMAPK15三个蛋白位于细胞质中,其余均位于细胞核内。系统进化分析将18个基因分成4个亚组,相同组内成员具有相似的基因结构、外显子数量及motif数量,但亚组之间存在明显的差异,并且发现甘薯的MAPK基因家族成员与拟南芥的亲缘关系最近。进一步分析各个亚组所包含基因的外显子和内含子结构,发现不同的亚组之间ItfMAPK基因的结构存在显著的差异,但亚组之间却十分相似。蛋白质互作分析发现甘薯MAPK基因家族成员既存在组内的两两互作关系,也存在亚组之间的互作关系。ItfMAPKs在7个不同组织中和4种不同非生物胁迫下的表达模式分为两类,大部分MAPK基因家族成员在不同组织中和不同胁迫下的表达量很高,而ItfMAPK6、ItfMAPK10和ItfMAPK12这3个成员的表达量极低。研究结果可为深入探寻甘薯MAPK基因的功能提供参考。

植物MAPK基因及其在逆境胁迫下的作用

植物促分裂原活化蛋白激酶级联途径中的MAPK基因在植物抵御逆境的过程中具有至关重要的作用。为使MAPK基因在植物抗逆基因工程中得到有效利用,通过对植物MAPK的结构与类别归纳分析,概述了植物MAPK基因对逆境胁迫的响应及其在多种生物胁迫和非生物胁迫应答中的作用。

龙胆泻肝汤治疗带状疱疹的效果及对p38 MAPK基因表达的影响

目的分析龙胆泻肝汤治疗带状疱疹的临床疗效及对患处皮肤p38 MAPK基因表达的影响。方法选取2016年1月~2017年6月广州市红十字会医院皮肤科收治的带状疱疹患者153例,采用随机信封法分为观察组(80例)和对照组(73例)。对照组采用基础治疗联合红蓝光治疗,观察组在对照组基础上联合龙胆泻肝汤治疗。记录两组患者术后水疱消退时间、结痂时间及疼痛缓解时间,并评估临床疗效;检测治疗前及治疗结束后4周患者皮肤中p38 MAPK基因表达水平。结果治疗后,观察组患者水疱消退时间、结痂时间及疼痛缓解时间均显著短于对照组(P<0.05);治疗后,观察组患者治疗总有效率显著高于对照组(P<0.05);治疗后,两组患者患处皮肤p38 MAPK基因相对表达量均显著降低(P<0.05),且观察组显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论龙胆泻肝汤联合红蓝光治疗带状疱疹可有效提高临床疗效,改善病灶区p38 MAPK基因水平。

姜黄素对人骨肉瘤MG-63细胞生长抑制及对MAPK基因调控作用的探讨

目的研究姜黄素对人成骨肉瘤细胞MG-63的生长抑制作用,并检测对骨肉瘤细胞中MAPK基因表达的调控作用,初步明确姜黄素对骨肉瘤细胞的作用机制。方法以人骨肉瘤细胞株MG-63为研究对象,采用不同剂量姜黄素处理。MTT法检测5、10、15、20、25、30、35、40、50μmol/L姜黄素作用24、48、72h对细胞的毒性作用;Transwell小室侵袭试验法检测5、10、15μmol/L姜黄素对细胞的侵袭能力,黏附试验法检测对细胞的黏附能力;Western blot法检测5、10、15μmol/L姜黄素作用后MAPK蛋白表达水平的影响,RT-PCR法检测对细胞中MAPK基因mRNA转录水平的影响。结果姜黄素(浓度>15μmol/L,作用时间>24h)对骨肉瘤细胞的生长抑制呈时间和剂量依赖性,浓度≤15μmol/L,作用时间为24h时,对骨肉瘤细胞无明显毒性作用;细胞侵袭能力和黏附能力随着姜黄素浓度的增加而逐渐降低,以15μmol/L姜黄素浓度处理效果最明显(P<0.05);姜黄素可明显抑制MAPK基因mRNA转录水平,其抑制作用与剂量呈高度依赖性(P<0.05)。结论姜黄素可以通过调控MAPK基因表达降低人骨肉瘤细胞株MG-63的侵袭性。

外源信号分子诱导处理对甜瓜抗病MAPK基因表达的影响

为了探讨MAPK基因在甜瓜中的表达调控模式,以感病甜瓜品种'哈密加格达'和抗病甜瓜品种'Edis-to47'为试验材料,采用实时定量PCR(qRT-PCR)方法,研究了外源信号分子茉莉酸甲酯(MeJA)、脱落酸(ABA)和褪黑素(MT)诱导处理甜瓜叶片中MAPK基因的表达情况.结果表明,甜瓜品种中3个MAPK相关基因MAPK21、MAPK20、MAPK9在接种白粉病菌后均出现了上调表达,MeJA处理抗病甜瓜品种后,3个基因在36 h的相对表达量达到最高,分别为130.74、107.74和99.71,处理感病甜瓜品种后,各基因在60 h的相对表达量达到最高,分别为29.32、18.35和17.34;ABA和MT处理也是同样的变化趋势,但表达量低于MeJA处理,由此说明3个MAPK基因在抗病甜瓜品种中的相对表达量显著高于感病品种,MAPK21基因相对表达量高于MAPK20和MAPK9,且MeJA处理的甜瓜有助于MAPK21基因表达调控,提高其抗白粉病的能力.

外源NO诱导下MAPK基因在采后柑橘果实抗绿霉病中的表达分析

一氧化氮(NO)是植物逆境响应的重要信号分子,能够诱导激活丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)的活性。为了分析外源NO诱导下MAPK基因在采后柑橘果实抗绿霉病中的表达情况,以埃及糖橙(Citrus Sinensis)果实为材料,使用硝普钠(SNP)溶液处理果实,统计接种柑橘绿霉病菌后果实的发病率和病斑面积,荧光定量PCR检测果实中MAPK基因的相对表达量和变化趋势。结果表明:外源NO能够降低试验期间柑橘果实绿霉病的发病率;果皮中MAPK基因的表达受外源NO诱导;CsMAP1、CsMAP15和CsMAP13-like基因在NO处理1 h即受诱导表达,CsMAP、CsMAP9、CsMAP9-like、CsMAP13-like、CsMAP19-like和CsMAP20-like在NO处理4 h达到表达高峰,CsMAP4-like、CsMAP7和CsMAPNTF3在NO处理12 h达到表达高峰,CsMAP1、CsMAP15、CsMAPMMK1和CsMAPMMK2分别在NO处理4 h和12 h有两个表达高峰。说明外源NO提高了柑橘果实对绿霉病的抗性,果皮中MAPK基因的诱导表达可能在抗病中发挥作用。

视觉发育关键期单眼形觉剥夺弱视大鼠视皮层的差异表达基因及其功能分析

目的筛选视觉发育关键期单眼形觉剥夺弱视大鼠视皮层的差异表达基因,并分析其功能。方法选取出生13 d尚未睁眼SD大鼠24只,按随机数字表法均分为空白对照组、模型组。模型组进行右侧眼睑缝合建立单眼形觉剥夺弱视模型。出生60 d,麻醉处死大鼠,取其脑组织。用基因芯片实验筛选差异表达基因,用基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)对差异表达基因进行富集分析。结果与空白对照组比较,模型组左侧视皮层差异表达基因共163个,右侧视皮层差异表达基因数共38个,共有差异表达基因16个。GO富集分析显示,左侧视皮层差异表达基因富集程度大于2的涉及22个条目,右侧视皮层差异表达基因富集程度大于2的涉及19个条目。KEGG富集分析显示,模型组差异表达基因主要功能集中于胚胎背腹轴线形成、光信号传导通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、核苷酸结合寡聚化结构域(NOD)样受体信号通路、神经营养蛋白信号通路、神经递质配体-受体相互作用信号通路等。其中MAPK1、鸟氨酸结合蛋白Gα2(GNAT2)基因异常表达可能与视功能异常改变有关,MAPK1基因主要功能集中在胚胎背腹轴线形成、MAPK信号通路、NOD样受体信号通路、神经营养蛋白信号通路、神经配体-受体相互作用信号通路,GNAT2基因主要功能为光信号传导通路。结论视觉发育关键期进行单眼形觉剥夺可造成大鼠大脑视皮层基因异常表达,并引起其调控的信号通路相关基因表达改变,造成视觉信号传导功能异常;MAPK1、GNAT2基因异常表达可能是弱视发病的生物学机制之一。

玉米大斑病菌MAPK超家族的全基因组鉴定及途径模型建立

【目的】从全基因组水平鉴定玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的MAPK超家族基因,并对其进行系统进化、基因结构、多重序列比对及保守位点分析,构建玉米大斑病菌中的MAPK级联途径模型,为深入研究该植物病原菌中MAPK级联途径的功能奠定基础。【方法】利用玉米大斑病菌基因组数据库,通过基于隐马尔科夫模型的HMMER 3.0软件搜索基因组,鉴定并获得MAPK超家族成员序列、基因组定位信息;采用MEGA 5.0软件进行系统进化分析;通过GSDS工具进行基因结构分析;利用ClustalX、MEME工具分析MAPK蛋白激酶区的保守性及保守位点。【结果】在玉米大斑病菌基因组中发现了4个MAPK基因、3个MAPKK基因和3个MAPKKK基因。系统进化分析将MAPK分为Kss1/Fus3、Slt2、Hog1及Ime2 4类;MAPKK分为Pbs2、Ste7及Mkk1 3类;MAPKKK分为Ste11、Bck1及Ssk2 3类。基因组定位及基因结构分析表明,MAPK超家族散布在基因组中,且MAPK基因的结构最为复杂多样,MAPKK次之,MAPKKK结构最简单。多重序列比对与保守位点分析表明,玉米大斑病菌MAPK超家族的激酶结构域均高度保守,其中MAPK具有保守的"-TxY-"磷酸化位点,MAPKK含有保守的"-SD[V/I]WS-"磷酸化位点,MAPKKK含有"-G[S/T][V/P][F/M][W/Y]M[A/S]PEV-"特异性保守位点。【结论】全基因组分析表明,玉米大斑病菌中包括4个MAPK基因、3个MAPKK基因和3个MAPKKK基因。通过系统进化、基因结构及多重序列比对和保守位点分析,在玉米大斑病菌中构建了Fus3/Kss1-homolog、Slt2-homolog、Hog1-homolog和Ime2-homolog4条MAPK级联途径,其中Ime2 homolog为一条新发现的MAPK级联途径。该信息为深入解析植物病原真菌MAPK超家族的功能奠定了基础。

猪苓菌丝形成菌核的MAPK基因克隆及表达分析

【目的】克隆药用真菌猪苓MAPK基因并进行生物信息学分析及表达模式研究。【方法】利用5′-RACE-PCR技术从猪苓菌丝中克隆得到MAPK基因全长,利用生物信息学软件推测蛋白的理化性质、结构域;DNA Star对氨基酸进行多序列比对;用MEGA 5.0做进化关系分析;借助实时定量PCR检测基因表达模式。【结果】猪苓MAPK基因的全长c DNA为1 293 bp,其中编码区占1 161 bp,共编码386个氨基酸,推测分子量为43.872 k D,理论等电点为6.68。猪苓的MAPK有MAPK中ERK1/2类型的保守区。系统进化树结果显示猪苓MAPK蛋白属于担子菌类群。实时荧光定量PCR分析结果表明猪苓菌核形成初期,菌核中的MAPK表达量显著高于菌丝组织,随着菌核的快速生长而减少。【结论】猪苓MAPK基因Pu MAPK的分子特征为进一步研究其在猪苓菌丝形成菌核过程中的作用奠定基础。

植物MAPK C族基因的研究进展

促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它包括MAPKKK、MAPKK和MAPK等3组,它们共同构成MAPK级联系统。MAPK级联系统通过参与蛋白质磷酸化作用传递和放大信号,调控下游基因的表达,最终引起植物的一系列生理反应。MAPK的基因包括A族、B族、C族和D族4类。就C族MAPK基因的种类和功能,以及近几年来对C族MAPK基因的研究方法作综述。