AP2基因家族的起源和棉花AP2转录因子在抗病中的作用

植物中庞大的AP2基因家族成员因其广泛参与植物响应外界环境胁迫、生长发育相关的转录调控而备受重视。AP2基因曾被认为植物所特有,但最近在蓝藻、线虫和病毒中发现了具有AP2结构域和位点特异核酸内切酶的蛋白。所以有人认为当今植物中的AP2基因起源于细菌或者病毒的基因的横向转移,AP2结构域可能来自后来进化为叶绿体的原始蓝细菌的内共生。ERF是AP2大家族中的一个亚族,它编码的蛋白能特异结合含有GCC盒的病程相关基因的表达,参与植物抗病反应。ERF基因的表达受到疾病相关刺激以及环境胁迫的诱导,并且在乙烯、茉莉酸和水杨酸信号传导途径中发挥一定的作用。同时,某些ERF基因在转基因植物中的超表达表现了一定的广谱抗性,因而在分子育种中具有一定的应用前景。棉花上AP2基因家族的基因克隆与分析最近才得以进行,介绍了我们在棉花上相关的研究工作并讨论了它们在植物抗病反应中的作用。

科尔沁牛乳腺炎无乳链球菌菌毛岛屿AP2基因部分片段克隆及其抗原性预测

【目的】克隆分析科尔沁牛乳腺炎无乳链球菌菌毛岛屿AP2基因片段,为深入研究奶牛乳腺炎无乳链球菌免疫机制及制备新型免疫抗原提供理论依据。【方法】根据Gen Bank已公布牛源无乳链球菌PI-2a菌毛岛屿的AP2基因序列,采用Primer 5.0软件设计1对特异性引物,以内蒙古通辽地区乳源性无乳链球菌临床菌株总DNA为模板,扩增AP2基因片段,并分析其编码序列及免疫活性。【结果】科尔沁牛乳腺炎无乳链球菌菌毛岛屿AP2基因片段大小为699 bp,共编码233个氨基酸残基,其基因序列与Gen Bank已公布牛源无乳链球菌PI-2a菌毛岛屿AP2基因序列(EU930008)的相似性达99.6%,仅有3个碱基出现变异(402C→A、563C→T和467A→T)。菌毛岛屿辅助蛋白AP2二级结构的α螺旋在C端分布较多;β折叠较丰富,且分布均匀;而无规则卷曲分布在两端。菌毛岛屿辅助蛋白AP2的亲水区分布较广,几乎遍布于整个蛋白区,属于亲水性蛋白;其抗原指数较高的区段较丰富,抗原性良好;蛋白质分子表面可及性也较高,其区域占比达54.0%。【结论】科尔沁牛乳腺炎无乳链球菌菌毛岛屿AP2基因具有高度保守性,其编码蛋白具有良好的抗原性,可作为阻止无乳链球菌感染的候选疫苗靶标抗原。

CASP8AP2基因表达调控、功能与临床价值研究进展

我们系统总结了有关CASP8AP2基因的表达调控、生物学功能及其临床预后价值的研究报告。现有研究显示,CASP8AP2基因的表达受到同源盒蛋白和DNA甲基化的调控,miRNA-210能够使其表达沉默。CASP8AP2的生物学功能包括:参与FAS和TNFα介导的细胞凋亡、TNFα介导的NF-κB活化、糖皮质激素和盐皮质激素受体介导的基因转录调控、组成Cajal体和组蛋白位点体、复制依赖性组蛋白的转录和前体mRNA的3'端加工成熟、调控细胞周期S期进展,还能作为转录因子c-Myb、p73的辅助激活因子参与调控多种基因的转录。同时,CASP8AP2基因低表达与儿童ALL的复发相关;在儿童T-ALL和T淋巴母细胞淋巴瘤中,CASP8AP2基因的缺失较为常见,与患儿的较差预后相关。另外,在CASP8AP2基因序列中的3个单核苷酸多态性位点可能与弥漫性大B细胞淋巴瘤和白血病的发生有关。结论:CASP8AP2是一个多功能蛋白,具有调控细胞增殖、凋亡、基因表达等多种生物学功能,在儿童血液系统恶性肿瘤中,CASP8AP2基因还是一个有价值的预后标志物,部分单核苷酸多态性可能与白血病、淋巴瘤的发病相关。

AP2基因在高等植物花器官发育中的作用概述

以植物花发育调控的分子模型为基础,介绍了花发育相关基因AP2在高等植物花器官和营养组织中的时空表达特点,以及参与花分生特性建立、花器官特性特化和形成调节、花同源异型基因活性时空调节等花发育过程;阐述了模式植物中与AP2基因一起参与花发育调控的其他基因,及其在基因调控网络中的关系。

毛竹PeAP2基因及其启动子的克隆与表达初步分析

APETALA2(AP2)基因在植物生长发育过程中发挥着重要作用。利用RT-PCR和RACE方法,从毛竹中克隆到1个AP2同源基因的全长cDNA序列,命名为PeAP2。序列分析表明:PeAP2基因全长1 750 bp,其中,5'端非编码区106bp,3'端非编码区174 bp,开放阅读框1 470 bp,编码1个489 aa的蛋白,该蛋白含有2个AP2结构域,属于AP2/EREBP家族的AP2亚家族。PeAP2蛋白与来自其它单子叶植物的AP2蛋白均有着较高同源性,其中,与二穗短柄草的AP2蛋白同源性最高,达74.85%。实时定量PCR分析显示:PeAP2基因在毛竹的根、茎、叶、鞘和节5种器官中均有表达,其中,叶片中的表达丰度最高,鞘中次之,而在根、茎、节中的表达丰度接近,均较低。利用hiTAIL-PCR方法克隆获得了PeAP2上游启动子区序列1 359 bp,分析显示其含有光、激素等多种信号应答相关的作用元件。

阿拉伯岩芥AP2基因家族的生物信息学分析

AP2基因作为一种调控植物花发育的功能基因,参与花分生特性建立。利用生物信息学方法对阿拉伯岩芥AP2蛋白的理化性质、高级结构和系统进化关系等进行了详细的预测和分析。结果表明,除了成员AA40G00375、AA54G00162为稳定蛋白,其余AP2蛋白均为不稳定蛋白,且大多数蛋白定位在细胞核。只有成员AA8G00350属于分泌蛋白,其余均为非分泌蛋白,且均不属于跨膜蛋白。磷酸化位点分析表明AP2蛋白的生物功能主要是通过在丝氨酸(Ser)位点进行磷酸化来实现的。AP2蛋白的二级结构以无规则卷曲为主,各个成员的二级结构元件组成含量大小排列顺序为无规则卷曲>α-螺旋>延伸链>β-转角。其中14个AP2蛋白成员有2个保守结构域,其余均有1个保守结构域。系统进化树表明阿拉伯岩芥AP2基因家族与拟南芥、小麦有较近的亲缘关系。这些结果可为进一步研究其生物学功能提供一定的参考依据。

蔓花生AP2基因家族的生物信息学分析

AP2作为一类植物转录因子,在花的发育和营养器官的形成过程中都起着非常重要的作用。旨在对蔓花生(Arachis duranensis)AP2蛋白的理化性质及分子进化关系等进行详细的生物信息学分析。结果表明,蔓花生AP2基因家族成员编码蛋白亚细胞定位预测均在细胞核中,有11个成员的理论等电点小于7,推测该家族蛋白多为酸性蛋白,有8个成员存在2个保守结构域;该家族成员均无信号肽;除了Aradu.SE6Q0与Aradu.42K79成员中存在跨膜现象外,其他成员鲜少出现跨膜现象。亲疏水性预测结果表明,蔓花生AP2基因家族编码蛋白的亲疏水性系数均小于0,推测其为亲水蛋白;磷酸化位点主要集中在丝氨酸上;其二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主。研究还得出,蔓花生AP2基因家族编码蛋白的主要保守基序是Motif1、Motif2和Motif4;Motif3、Motif4都含有YRG结构域,Motif5含有RAYD结构域;构建的系统发育树也有力地说明了AP2基因家族的进化程度。

金钗石斛AP2/ERF基因家族的鉴定和表达分析

对金钗石斛AP2/ERF转录因子基因家族在全基因组上进行鉴定及生物信息学分析,为进一步阐明金钗石斛AP2/ERF转录因子的功能研究奠定理论基础。利用BLASTP比对金钗石斛蛋白,并通过在线网站NCBI CDD、InterPro和SMART进一步鉴定,共获得97个金钗石斛AP2/ERF基因,然后通过ProtParam分析金钗石斛AP2/ERF家族蛋白的理化性质、亲疏水性,使用MEGA11.0软件构建进化树,利用Map Gene Chrome、GSDS、MEME、PlantCARE在线工具分析AP2/ERF转录因子的基因定位、基因结构和保守基序,并预测基因上游的顺式作用元件,利用TBTools分析并可视化AP2/ERF基因在各部位的表达情况。结果表明,金钗石斛AP2/ERF转录因子家族的成员,大部分定位在细胞核中,相对分子质量介于2726.88~71682.81 u之间,氨基酸数量介于94~659个之间,等电点介于4.45~10.44之间。进化树分析显示,AP2/ERF家族成员分为AP2、RAV、ERF及DREB 4个亚家族。97条基因不均匀地分布在19条染色体上,各个亚族都有独特基序,AP2/ERF基因启动子上游区域光响应作用元件种类最多,数量也最多。大多数DnAP2s基因在根中的表达量最大,不同的居群DnAP2s基因表达有较大不同。鉴定得到97个金钗石斛AP2/ERF蛋白,DnAP2s基因在根茎叶花中表达具有差异性,地理分布导致不同居群的遗传多样性水平不同。

大叶桉根、茎、叶转录组比较和AP 2/ERF基因家族分析

2021年对广西六峰山林场的大叶桉(Eucalyptus robusta)进行采样,采用Hiseq 2000对大叶桉根、茎、叶组织分别进行转录组测序。结果获得40786个Unigene;通过数据库比对,共注释了31662个Unigene。GO注释结果最多的条目为膜组成部分;KEGG注释结果表明,5654条序列参与129条代谢通路,参与基因最多的通路为核糖体。对比分析大叶桉根部和茎,以及根部和叶之间的转录差异,发现多条富集的通路,包括α-亚麻酸代谢和萜类骨架生物合成等。鉴定出AP 2/ERF家族基因84个,其中AP 2家族含有9个基因,RAV家族含有2个基因,ERF家族包含73个基因,各基因家族在根茎叶中的表达模式有所差异。

甘薯AP2基因家族的生物信息学分析

AP2基因家族是与植物有关的转录因子家族,它广泛地参与到植物的多个生物学过程中,同时调控生物和非生物胁迫反应以及植物次生代谢产物合成。为了揭示甘薯AP2基因家族的生物学信息,利用生物信息学的方法鉴定了甘薯AP2基因家族的成员,并从理化性质、亚细胞定位、跨膜结构、二级结构、三级结构等九个方面对甘薯AP2基因家族成员进行了预测和分析。这些研究结果为进一步研究甘薯AP2基因家族成员的功能提供了参考依据,同时在生产实践中也具有一定的应用价值。

四倍体硬粒小麦及其他小麦族AP2/ERF基因家族比较分析及表达鉴定

为探究硬粒小麦及其他小麦族中AP2/ERF家族基因响应非生物胁迫的机理,本研究采用生物信息学的方法在全基因组范围内对硬粒小麦、野生二粒小麦及粗山羊草的已有公开数据进行分析,分别鉴定了215、232、139个AP2/ERF基因家族成员,AP2/ERF家族基因在不同物种中的基因组位置、基因结构、启动子顺式作用元件相似及差异部分。利用硬粒小麦在不同发育时期及非生物胁迫下的转录组数据,对这些AP2/ERF基因进行表达模式分析,发现有6个AP2/ERF基因在硬粒小麦胚乳发育过程中起着一定程度的调节作用;有23个AP2/ERF基因在硬粒小麦花后热胁迫反应中上调表达,其中13个基因可以同时响应硬粒小麦花前缺水及花后热胁迫反应。

AP2功能基因在植物花发育中的重要作用

AP2基因作为调控植物花发育的功能基因,参与花分生特性建立、花器官的特性特化以及形成调控。所编码的AP2/EREBP转录因子的主要特征是都至少含有一个由60到70个左右的氨基酸组成高度保守的DNA结合区,称作AP2结合域。按其所含的AP2结构域的数目分为3个亚族,即AP2亚家族、EREBP亚家族和RAV亚家族,每个亚家族都有各自的作用。AP2基因不但自身调控着花、胚珠的发育,而且与其他因子相互协作,参与到复杂的花发育调控网络。将对AP2基因的特征和分类及其在花发育中的作用进行概述。

牛乳腺炎无乳链球菌菌毛岛屿PI-2a辅助蛋白AP2基因的克隆及序列分析

目的克隆牛乳腺炎无乳链球菌菌毛岛屿PI-2a辅助蛋白AP2基因,并进行序列分析。方法根据GenBank公布的牛源无乳链球菌菌毛岛屿PI-2a的AP2基因序列,使用生物信息学软件Primer5.0设计1对特异性引物,以内蒙古东部地区乳源无乳链球菌临床菌株总DNA为模板,扩增AP2基因片段。结果扩增的AP2基因经克隆测序,长度为699bp,其序列与GenBank上公布的牛源无乳链球菌菌毛岛屿PI-2a的AP2基因(EU930008)相似性为99.57%,编码233个氨基酸残基,有2个核苷酸出现突变,但是氨基酸序列没有发生改变,属于无意义突变。结论成功克隆出内蒙古东部地区牛乳腺炎无乳链球菌PI-2a菌毛岛屿AP2基因,为进一步研究AP2基因编码蛋白的抗原性奠定了基础。

aP2增强子和启动子荧光素酶基因载体的构建及鉴定

目的构建aP2基因增强子和启动子驱动虫荧光素酶表达的真核表达载体，为进一步研究aP2基因表达调控机制及其信号转导通路等奠定基础。方法提取小鼠肝脏基因组DNA，PCR扩增aP2增强子和启动子，并将其与虫荧光素酶报告质粒PGL3-Basic连接，通过测序鉴定。结果小鼠aP2基因的增强子和启动子正确插入虫荧光素酶真核表达载体，测序结果与GENEBANK报道序列一致。结论aP2基因增强子和启动子驱动虫荧光素酶表达的真核表达载体构建成功。

欧李AP2基因家族的鉴定与表达分析

本研究以欧李全基因组和转录组数据为基础,对欧李AP2家族基因进行鉴定。结果表明:AP2家族基因在欧李中有17个成员,都具有两个AP2结构域。氨基酸数在356~854之间,分子量在40092.00~93434.48 k D之间,等电点为4.81~9.37之间,无规则地分布在5条染色体上。二级结构多为无规则卷曲。根据亚细胞定位显示:ChAP2-7存在于细胞质中,ChAP2-3、ChAP2-6、ChAP2-11和ChAP2-15存在于细胞核中。聚类分析将其分为三大类:AP2、euANT、basal ANT,其中,ChAP2-14与At5g67180,ChAP2-16与At2g28550,ChAP2-10与At3g54320等亲缘关系最近。综合来看,AP2家族的17个基因在不同的组织和不同的品种间表达差异较大。AP2-4和AP2-6在不同组织均有表达,AP2-2,AP2-3等基因在不同组织均不表达。AP2-4和AP2-6在‘农大4号’果实中表达较高,在‘农大5号’果实中几乎不表达。本研究结果为进一步研究欧李AP2基因家族的生物学功能与利用提供参考。

麻竹miR172a靶基因DlAP2的克隆及其表达

为了解开花麻竹（Dendrocalamus latiflorus）的DlAP2基因功能，采用RT-PCR和RACE技术克隆了miR172a靶基因AP2同源序列cDNA全长，命名为DlAP2。结果表明，DlAP2基因cDNA全长为1729 bp，包含5′端非编码区81 bp、开放阅读框1464 bp、3′端非编码区160 bp和24个碱基的Poly A尾巴，在编码框靠近3′端130 bp处有1个高度匹配miR172a的结合位点（CTGCAGCATCATCAGGATTCT）。DlAP2编码487个氨基酸的蛋白，具有两个AP2结构域，属于AP2/ERF家族AP2亚家族的AP2组，与来自其它单子叶植物的AP2蛋白均有较高同源性。RLM-5′ RACE分析表明，miR172a主要在靶序列的第11~12个碱基之间剪切靶基因DlAP2的miRNA。qRT-PCR结果表明，麻竹花芽中DlAP2基因的表达规律与miR172a表达变化正好相反，证明miR172a对DlAP2基因的表达具有调控作用。

中国汉族儿童散发性激素耐药型肾病综合征CD2AP基因突变分析

目的分析中国汉族散发性激素耐药型肾病综合征(SRNS)患儿CD2AP基因突变及其特点。方法40例中国汉族散发性SRNS患儿,以及50例尿检正常的汉族成年人,取外周静脉血3 ml,提取基因组DNA,应用聚合酶链反应(PCR)方法扩增CD2AP基因全部18个外显子及其周围的部分内含子,进行直接DNA序列测定。应用神经网络程序对CD2AP基因内含子突变进行隐蔽性剪接位点预测。结果在40例散发性SRNS患儿中检测出11种CD2AP基因多态性,并在3例散发性SRNS患儿中检测出3种在正常对照人群中未发现的CD2AP基因变异,IVS7-135G>A、1083T>C和IVS13-137G>A。神经网络程序分析结果结合临床表型提示,IVS7-135G>A突变为非致病突变、1083T>C和IVS13-137G>A突变的致病性不明确。结论中国汉族散发性SRNS患儿存在CD2AP基因突变,今后尚需对CD2AP基因突变与SRNS患儿临床表型的关联性进行详尽研究。

转录激活因子AP-2β基因的克隆、表达及其抗体的制备(英文)

目的 :克隆、表达与纯化出AP - 2 β蛋白质 ,并用所表达的蛋白质制备出抗AP - 2 β的抗体。方法 :将AP- 2 β基因插入到表达载体 pGEX - 4T - 1谷胱苷肽 -S -转移酶基因下游 ,所得克隆经测序 ,以确定其阅读框码的正确性 ,然后用正确的克隆质粒转化E .coliBL2 1,用异丙基硫代半乳糖苷 (IPTG)诱导 ,而后用谷胱苷肽琼脂糖 - 4B纯化所表达的融合蛋白质。通过凝胶迁移率变动分析实验 (EMSA)测得蛋白质的生物学活性 ,所得蛋白质用于制备抗体。结果 :得到一条大约 78KD的蛋白质 ,并且成功的制备了抗体 ,所得蛋白质和抗体均具有很好的生物学活性。结论 :我们成功的表达出转录激活因子AP - 2 β并制备出抗AP - 2 β的抗体 ,为一下步对AP - 2 β的功能进行研究打下了良好的基础。

CD2AP基因多态性与晚发性阿尔茨海默病相关性研究

目的分析宁夏汉族人群CD2AP的rs9296559位点多态性与晚发性阿尔茨海默病（LOAD）是否存在关联。方法采用病例-对照研究,提取研究对象的外周血DNA,用ARRAY i PLEX行CD2AP基因的rs9296559位点单核苷酸多态性（SNP）的表达分布情况。结果 LOAD组和对照组的C等位基因频率分布比较差异有统计学意义（P〈0.001,OR=1.52,95%CI：1.18-1.97）。结论 CD2AP基因与宁夏汉族人群LOAD有相关性,其rs9296559 SNP位点C等位基因为危险等位基因。

喜旱莲子草AP2/ERF基因家族的鉴定及其在除草剂胁迫下的表达模式

【背景】喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是一种极难防除的恶性入侵杂草,给我国生态环境造成了严重危害。AP2/ERF(APETALA2/ethylene responsive factor)家族是植物中最大的转录因子家族之一,不仅参与植物体内多种信号网络的调控,还在植物响应除草剂胁迫中发挥重要作用。【目的】系统分析喜旱莲子草ApAP2/ERF家族成员的基本特征,揭示其在除草剂胁迫下的表达模式,明确ApAP2/ERF潜在的生物功能,挖掘抗除草剂的潜在靶标基因,为精准、合理地选择除草剂提供依据。【方法】利用本地BLASTp从喜旱莲子草基因组数据库中对AP2/ERF家族成员进行鉴定,运用MEME、ExPASyServer10、Plant-mPLoc、SWISS-MODEL、NCBI SRA数据库和psRNA Target在线网站获取保守基序(Motif)、蛋白理化性质、亚细胞定位、三级结构、转录组、靶向miRNA信息。通过GFF3基因组注释文件获取基因结构信息。利用MEGA 11、TBtools和R语言绘制系统发育树、表达模式热图和miRNA靶向关系图等。采用RT-qPCR法分析ApAP2/ERF家族成员在5种除草剂和不同时间点(0—7 d)处理下的表达模式。【结果】从喜旱莲子草中共鉴定出96个ApERF、9个ApAP2和4个ApRAV,并根据其在基因组中的位置分别命名为ApERF1—ApERF96、ApAP2-1—ApAP2-9和ApRAV1—ApRAV4。鉴定到的ApAP2/ERF均为亲水蛋白,位于细胞核和细胞质中;ApAP2/ERF表达模式受地理条件、水分条件和低钾胁迫的调控。41%草甘膦处理中,ApERF7/74/94在3—7 d内被高度诱导;50%异丙隆处理中,6个ApERF均在特定的时间被高度诱导;10%乙羧氟草醚处理中,ApERF7/13/49/94表达量呈现先升高后下降再上升的趋势;20%氯氟吡氧乙酸处理中,ApERF7/13/49/54/94在0.5 d时被高度诱导;13%噁草酮处理中,ApERF13/49/54/74在短时间内显著下调表达。【结论】鉴定出109个喜旱莲子草AP2/ERF家族成员,位于同一亚组的成员具有相似的motif。ApAP2/ERF的表达受到地理条件、水分条件和低钾胁迫的调控,同时也受除草剂的诱导,推测其通过影响乙烯信号通路以响应除草剂胁迫。