十字花科植物17个物种PIN3基因的系统进化分析

为了探明十字花科植物不同物种PIN3基因之间的进化差异,运用Brassica Database数据库及十字花科基因数据库在线平台,对拟南芥(Arabidopsis thaliala)、红花荠菜(Capsella rubella)、芜青(Brassica rapa)、油菜(Brassica napus)、甘蓝(Brassica oleracea)等17个已完成基因组测序的十字花科物种的18个(油菜含有2个)PIN3同源性基因进行分析,并对其推导的编码蛋白(PIN3)进行了系统进化分析。结果表明,18个PIN3序列间的相似性为86.74%,PIN3推导蛋白之间的相似度为90.93%,蛋白等电点约为7.15~9.44,芜青PIN3等电点明显偏高。PIN3的氨基酸比对分析结果表明,在多个糖基化位点出现具有种属差异性和符合进化关系的氨基酸替换现象,盐芥属植物中条叶蓝芥(Thellugiella parvula)PIN3在更多的位点出现氨基酸的替换,这可能是导致十字花科不同种属PIN3蛋白的功能和活性出现差异的原因。

十字花科植物PIN3基因调控元件及表达分析

为探明十字花科不同物种PIN3基因的表达调控差异,从拟南芥(Arabidopsis thaliala)、红花荠菜(Capsella rubella)、白菜(Brassica rapa)、油菜(Brassica napus)和甘蓝(Brassica oleracea)等17个已完成基因组测序的十字花科物种基因组数据库中鉴定出18个PIN3同源基因。对这18个同源基因编码序列上游1 500bp启动子区域顺式作用元件进行预测及比对分析,结果发现,光响应、多种激素响应及胁迫响应等相关元件呈现出较大差异,其中生长素以及向地性响应相关元件具有较高的保守性。克隆普通荠菜PIN3同源基因(CbPIN3)并构建普通荠菜PIN3基因启动子的GUS报告系统CbPIN3pro::GUS转化拟南芥。与拟南芥基因表达数据库比较,荠菜启动子表达与拟南芥PIN3具有基本一致的组织表达模式,但也存在一定的组织差异,说明植株形态建成中生长素极性转运调控的差异。拟南芥和荠菜PIN3的表达差异是十字花科物种适应性进化模式的缩影。

荠菜(Capsella bursa-pastoris)生长素极性运输PIN3基因cDNA及其启动子序列的克隆和分析

根据拟南芥PIN3 cDNA序列设计引物,通过逆转录PCR(Reverse transcription-polymerase chain reaction)克隆荠菜中PIN3的同源性cDNA。同时利用染色体步移法从荠菜基因组中克隆该基因上游1 488bp含启动子的基因组DNA序列。序列分析表明,荠菜PIN3基因cDNA全长1 950bp,可编码1个含有649个氨基酸的推导蛋白。荠菜PIN3 cDNA与拟南芥PIN3 cDNA具有91%的同源性,2种PIN3推导蛋白的同源性也高于90%。将克隆的荠菜PIN3基因启动子序列与拟南芥同源基因启动子序列进行比较分析,两者同源性为82%。荠菜PIN3启动子含有真核生物典型的TATA-BOX、CAAT-BOX、光响应元件、水杨酸响应元件、厌氧诱导响应元件和胚乳高水平表达响应元件等。与拟南芥PIN3启动子相比,二者除了含有相同的启动子基本元件和部分光响应元件外,还含有差异性的光响应元件以及不同的与胁迫反应相关的顺式作用元件。判断上述差异可使二者在心皮发育过程中通过不同的生长素运输模式调控其形态发育。

贵州地区汉族妇女p53^(PIN3)基因遗传多态性与乳腺癌相关性研究

目的探讨p53PIN3基因多态性与贵州地区汉族乳腺癌遗传易感性之间的关系。方法采用序列特异性引物,以PCR技术分析117例乳腺癌患者和123例健康对照个体外周血DNA p53基因第3内含子多态性的分布情况。结果在117例乳腺癌患者和123例对照中,均未发现A′/A′基因型,由于A′/A′基因型较少,无法进行统计学处理,因此将A/A′、A′/A′两种基因型合并,与A/A基因型比较,乳腺癌组与对照组基因型频率分布有显著性差异(P<0.05);A、A′等位基因频率在患者组和对照组间比较也有显著性差异(P<0.05)。结论p53第3内含子基因多态性与贵州地区汉族妇女乳腺癌遗传易感性存在相关性。