牦牛MT-Ⅰ/-Ⅱ cDNA分子克隆及其蛋白质结构分析

利用基因特异引物YMTSP1和YMTSP2,通过RT-PCR从牦牛肝脏组织RNA中克隆出了牦牛 MT-Ⅰ(Genbank Accession No:AY513744)和MT-Ⅱ(Genbank Accession No:AY513745)基因编码区全 长。将牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ cDNA序列在CBI上进行同源性搜索发现,牦牛MT-Ⅰ/-Ⅱ编码区序列在 不同哺乳动物中相当保守。牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ编码的MT-Ⅰ和MT-Ⅱ蛋白分别由61个氨基酸组 成,其具有保守的短肽结构如:C-X-C,C-C-X-C-C,C-X-X-C等,其决定MT蛋白分子的整个三维结 构,在分子进化上十分保守。同时对牦牛MT的疏水性和跨膜区分析表明,牦牛MT蛋白可能不 存在跨膜区,也不存在信号肽,是1种非分泌蛋白。并通过同源比较模建,预测和构建了牦牛 MT-Ⅰ和MT-Ⅱ蛋白的分子空间结构,表明牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ由α-和β-两个结构域组成,在α-结构 域含有5个Cys短肽结构,β-结构域有4个Cys短肽结构,且2个结构域由保守的三肽序列KKS 相连。

条纹斑竹鲨鱼再生肝组织cDNA质粒文库的构建和鉴定

建立了鲨鱼肝脏的部分切除模型,获得了再生24h的鲨鱼肝组织,分离了再生肝组织的总RNA,纯化了mRNA,利用含BamHI酶切位点的Oligo(dT)16为引物合成cDNA第一链,通过末端转移酶在cDNA第一链3'末端加入Oligo(dC)尾,进而以Oligo(dT)16和含HindIII酶切位点的Oligo(dG)10为引物,通过LD-PCR (long- distance-PCR)方法合成双链cDNA,将双链cDNA经BamHI和HindIII双酶切,通过T4DNA连接酶连接到经相同酶切的pUC19载体后构建成cDNA文库.对文库质量的分析结果表明,通过本方法构建的鲨鱼再生肝组织cDNA文库容量至少为4.92×105个/μg dscDNA,重组率达96.7%.对随机提取30个克隆的质粒进行分析,获得了其中25个插入片段的序列,未见重复序列,经与GenBank和dbEST数据库比对分析发现新基因在其中占较大的比例(76%).鲨鱼再生肝组织cDNA文库的成功构建为进一步通过差异显示技术筛选、克隆肝再生过程中差异表达的相关功能基因奠定了一个良好的基础.

抑制性消减杂交构建奶牛乳房炎抗性相关cDNA文库

以经产荷斯坦奶牛外周血白细胞为材料,分离Poly(A)+ RNA,反转录合成单链及双链cDNA,经酶切成平均大小为400～600 bp的片段,将患乳房炎奶牛cDNA分成2组,分别与2种不同的接头连接,再与健康奶牛cDNA进行2次消减杂交和2次抑制性PCR扩增,将第2次PCR产物与pGEM-T载体连接,转化大肠杆菌TOP10感受态细胞进行文库扩增,构建了具有高消减效率的奶牛乳房炎抗性相关cDNA文库.文库扩增后得到610个白色阳性克隆,随机挑选克隆进行PCR鉴定,插入片段主要分布在250～750 bp 之间.文库的成功构建为进一步筛选、克隆与奶牛乳房炎抗性相关的基因奠定了基础,对研究奶牛乳房炎抗性的分子机制以及乳房炎的综合防制具有重要意义.

少棘蜈蚣毒腺RACE cDNA文库的构建及β-actin基因的克隆与序列分析

运用SMART技术首次构建了少棘蜈蚣(Scolopendrasubspinipes)毒腺cDNA文库。经琼脂糖电泳检测,文库所含全长cDNA主要分布在5 0 0bp以上,大于2 0 0 0bp的区域尚有很长拖尾,中间有几条高丰度mRNA亮带。以此文库为模板,通过5′RACE(RapidamplificationofcDNAends,快速扩增cDNA末端)方法获得了细胞质肌动蛋白βactin基因5′末端5 98bp片段,其中包括开放阅读框5 46bp ,编码1 82个氨基酸。将该基因片段推导的氨基酸序列通过BLAST软件与蛋白质公共数据库Swissprot比对,发现与蜜蜂(Apismellifera)的βactin基因同源性高达96% ,说明本实验所构文库质量完全可以满足用RACE方法进行功能基因的cDNA克隆。通过基于双参数模型的NJ法对部分动物βactin基因进行系统重建,较好地反映了这些动物的系统发生关系。

烟夜蛾幼虫中肠Bt Cry1Ac毒素受体蛋白cDNA片段的克隆和序列测定

利用RT-PCR技术扩增烟夜蛾(HelicoverpaassultaGuen啨e)幼虫中肠Bt毒素Cry1Ac受体蛋白APN(N-氨基肽酶,aminopeptidaseN,APN)基因片段,克隆和测序结果表明,测序得到的812bp的片段编码270个氨基酸残基,且该片段在阅读框内。通过同源性分析发现,其核苷酸序列与棉铃虫(H.armigera)、澳洲棉铃虫(H.punctiger a)、烟芽夜蛾(H.virescens)、舞毒蛾(Lymantriadispar)、小菜蛾(Plutellaxylostella)、印度谷螟(Plodiainterpunctella)RC688品系和HD198品系、烟草天蛾(Manducasexta)和家蚕(Bombyxmori)的Cry1Ac受体蛋白基因的同源性分别为97.0%,90.0%,78.0%,63.5%,55.0%,60.3%,61.2%,55.0%和59.0%。推导的烟夜蛾Cry1Ac受体蛋白基因的氨基酸序列与棉铃虫、烟芽夜蛾、斑实夜蛾、舞毒蛾的氨基酸序列同源性分别为95.6%,81 0%,82 7%和55 7%。该片段编码的氨基酸属于氨肽酶家族,与烟夜蛾对BtCry1Ac毒素的抗性有关。

海湾扇贝g型溶菌酶基因cDNA的克隆与分析

通过EST和锚定PCR技术,从海湾扇贝(Argopecten irradians)中克隆得到一种溶菌酶基因的全长cDNA(全长659bp,编码200个氨基酸).BLASTx分析的结果显示,它和脊椎动物g型溶菌酶相似性较高,却不同于无脊椎动物中已发现的c型和i型溶菌酶.在其编码的氨基酸序列中发现了g型溶菌酶的活性中心(Glu 82, Asp 97, Asp 108),同时6个保守的半胱氨酸也与鸟类和鱼类的g型溶菌酶相一致.结合BLASTX分析的结果,可以确认所获得的cDNA序列是一种在无脊椎动物中首次发现的g型溶菌酶的编码序列.采用Clustalw 软件,对多种脊椎动物c型、g型溶菌酶和无脊椎动物c型、i型溶菌酶以及本研究发现的无脊椎动物g型溶菌酶进行了分析,结果发现,无脊椎动物c型、i型溶菌酶和脊椎动物c型溶菌酶同源性较高,而海湾扇贝g型溶菌酶和脊椎动物g型溶菌酶同源性较高.由此说明c型、g型溶菌酶从无脊椎到脊椎动物的进化是平行发生的,这对进一步研究溶菌酶及其分子进化具有重要意义.

用酵母单杂交系统筛选人IL-2Rα基因NIRS元件结合蛋白的cDNA

目的筛选与白细胞介素2受体(IL2R)α基因NIRS元件相互作用的结合蛋白。方法采用酵母单杂交体系从HTLV1转化的人外周血淋巴细胞MATCHMAKERcDNA文库中筛选与NIRS相互作用的蛋白。结果经过筛选并排除假阳性后有9个阳性克隆仍保持His+表型和βgal活性;测序后分析发现它们分别属于4个不同蛋白的cDNA克隆。其中一个是已知的反式作用因子Ku抗原,另一个是RNA聚合酶Ⅰ的转录终止因子。它们的C末端分别含有SAP和SANTDNA结合结构域。结论在Jurkat细胞中存在与NIRS元件相互作用的结合蛋白,相关的研究正在进行中。

基于电子克隆方法获得鸡MIBP全长cDNA

随着生物数据的急剧增长和计算机技术的快速提高,生物信息学这一新兴学科得到了前所未有的迅速发展,应用的领域越来越广。应用电子克隆技术来寻找未知新基因,就是生物信息学在全长新基因发现上的具体应用。电子克隆与其他发现全长基因的方法相比可以充分利用已有的数据库资源,避免大量的重复性劳动,节省时间和开支,加快新基因的发现。在鸡的大规模cDNA克隆测序的背景下,利用EST数据库比对,应用电子克隆技术来寻找鸡的末知新基因。并成功的预测了一个EST的全长cDNA序列物(947bp),同时对其进行了蛋白质水平的预测与分析,被步确定它编码206个氨基酸,其蛋白质序列与人肉整合素结合蛋白β1具有较高相似性(相似性为73%)。经RT-PCR扩增获得预期片断,测序鉴定,命名为ChickenMIBP。

库尔勒香梨的苹果褪绿叶斑病毒cDNA探针检测技术研究

以库尔勒香梨叶片和皮层为材料,对两种植物总RNA提取方法进行了比较研究,从中筛选出了适合库尔勒香梨的提取方法;并利用RT-PCR反应体系成功合成了生物素标记的cDNA探针,在此基础上,对影响杂交灵敏度的主要因素进行了实验研究。结果表明,当探针浓度为400ng/mL,甲酰胺浓度为45%,42℃杂交反应6h,可获得最高灵敏度。Tween20的封闭效果比牛血清白蛋白好。对不同组织和不同提取方法提取的总RNA进行了杂交检测,并对库尔勒地区香梨带毒情况进行了检测。结果表明,不论幼叶、老叶、皮层及冷冻叶片均可出现杂交信号,两种提取方法提取的总RNA也都出现了杂交信号,库尔勒香梨样品有45%的带苹果褪绿叶斑病毒。

溆浦鹅卵泡抑制素α亚基编码区cDNA克隆及其原核表达

根据GenBank中鸡卵泡抑制素α亚基序列设计引物,对该序列按大肠杆菌嗜好密码子进行优化,在设计的引物两端分别加上限制性内切酶SacⅠ和XhoⅡ的识别位点序列。利用RT PCR技术从溆浦鹅卵泡的颗粒细胞总RNA中扩增出抑制素α亚基成熟区序列,经PCR扩增出354 bp片段,该片段与pMD18 T载体连接,转化JM109感受态细胞,所得阳性克隆进行双酶切鉴定和PCR鉴定,并进行了测序分析,得到的克隆序列与设计的序列基本一致。表明成功地获得了抑制素α亚基编码序列的克隆载体。从阳性细菌中提取质粒,经SacⅠ和XhoⅠ酶切,回收354 bp目的片段,定向克隆到pET28a中,转化DH5α受体菌,提取质粒,再转化到BL21(DE3)中,成功筛选出阳性克隆。阳性菌经IPTG诱导,通过SDS PAGE,检测出溆浦鹅卵泡抑制素α亚基编码区的表达。

猪肌生成抑制素(MSTN)基因cDNA克隆及序列分析

利用GenBank中猪肌生成抑制素(MSTN)编码序列设计引物,以湖北白猪背最长肌肌细胞总RNA为模板,利用RT-PCR技术,扩增出MSTN基因cDNA片段。该片段全长1277bp,包含猪MSTN基因的全部编码序列。将所得片段与pUCm-T载体连接,转化到DH5α大肠杆菌中,成功地筛选到阳性克隆,其质粒测序结果与文献报道的一致。

转铁蛋白及其同源类似物cDNA序列比较分析

应用NCBI数据库和计算机分析软件对农业部淡水鱼类种质资源与生物技术重点开放实验室克隆的鲫鱼(Carassiusauratus)转铁蛋白的cDNA序列以及GenBank序列数据库中的27种转铁蛋白及其同源类似物cDNA序列的同源性进行了比较。结果表明:不同种属和来源的转铁蛋白cDNA的同源性均在30%以上;物种分化时间越早,其转铁蛋白基因的同源性越低,相反则越高;不同种属和不同来源转铁蛋白cDNA的进化并不同步,而是由不同途径分别进化的。根据同源性比较结果绘制出它们的系统发育进化树。转铁蛋白基因的进化顺序推测是:微生物转铁蛋白类似物基因、昆虫转铁蛋白基因、黑素转铁蛋白基因、卵转铁蛋白基因、乳转铁蛋白基因、鸟类血清转铁蛋白基因、鱼类血清转铁蛋白基因、哺乳类血清转铁蛋白基因。对cDNA序列的密码子使用频率和密码子使用偏性进行分析,结果表明:密码子使用频率越高或使用偏性越小,说明该密码子编码的氨基酸对蛋白质空间结构的形成和基本生理功能的影响也越重要;在进化上分化时间越早的物种,密码子使用频率和使用偏性的差异较小,反之则较大;在同源性方面,在进化上比较接近的物种,基因的密码子使用频率和使用偏性指标比较接近或基本相同。

猪带绦虫六钩蚴cDNA文库的构建及免疫原基因的筛选与克隆

研究避开庞大的猪带绦虫基因组DNA,以构建六钩蚴发育阶段的cDNA表达文库为策略,利用pSPORT1质粒表达载体首次成功构建了表达文库。经库容量、重组率和代表性测定,库容量达5.0×106,重组率100%,用特异性引物能扩增出六钩蚴发育阶段10ku基因、18ku基因和45W基因家族的A型、B型、C型转录本,说明文库质量高,代表性强。应用快速筛选质粒表达文库和克隆免疫原基因的技术,成功地筛选和克隆到TsO1基因,其完整阅读框架(ORF)为393bp。将其登录到GenBank(AY327451),经BLAST分析,证实是猪带绦虫六钩蚴发育阶段的1个新免疫原基因。

枇杷果实蔗糖磷酸合酶基因cDNA片段的克隆及表达分析

根据GenBank中已登录的多种植物的蔗糖磷酸合成酶基因的保守序列设计引物,采用RT-PCR方法,从枇杷果实中扩增出该基因的cDNA片段并测序,分别为386 bp和383 bp。序列分析表明,枇杷果实蔗糖磷酸合成酶基因与桃果实蔗糖磷酸合成酶基因相似性达91%。半定量RT-PCR分析表明,该基因在枇杷果实生长发育过程中的表达量逐渐增加。所得基因片段已在GenBank中注册,386 bp和383 bp登记号分别为HM122759和HM146926。

日本血吸虫149个表达序列标签和18个全长cDNA的获取和分析

目的从日本血吸虫成虫cDNA文库中分离、鉴定和分析表达基因序列,为日本血吸虫病的防治提供侯选疫苗和药物靶点。方法构建日本血吸虫成虫cDNA文库,随机挑取重组阳性克隆进行测序,将获取的表达序列标签(ExpressedSequenceTag,EST)登录GenBank;对某些感兴趣的序列进行步移法测序获取全长cDNA,并进行生物信息学分析和登录。结果随机挑取382个阳性克隆进行测序,获得149个EST,同源性比较发现,部分序列与血吸虫的生活史的不同阶段和不同性别序列有一定的同源性。共获取18个日本血吸虫全长cDNA,大部分为管家基因,其中部分可作为日本血吸虫的候选疫苗分析和药物靶点。结论EST技术有助于快速、经济地获取日本血吸虫表达序列。

绵羊白细胞内的慢病毒cDNA GAG基因PCR检测

采用PCR技术,以绵羊外周血白细胞基因组为模板,扩增绵羊慢病毒gag基因全长,将该基因克隆到pBS-T载体上,将重组子转入感受态细胞DH5α,用IPTG/X-gel筛选阳性菌落,通过菌落PCR,酶切初步鉴定后测序,所测序列与Genbank中的基因序列进行比对,所克隆序列与慢病毒gag基因序列一致。实验表明:在绵羊的白细胞慢病毒的cDNAgag基因的PCR检测是可行的。

2个甜菜夜蛾信息素结合蛋白cDNA片段的克隆和序列分析

通过比较几种已发表夜蛾科昆虫的信息素结合蛋白(PBP)氨基酸序列,设计合成一对简并性引物,利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术从甜菜夜蛾(SpodopteraexiguaHübner)雄虫触角扩增得到2个分别为275bp和281bp的cDNA片段SexigPBP1和SexigPBP2,其分别由92个氨基酸残基和94个氨基酸残基组成。通过在GenBank中进行序列的同源性比较,表明这2个序列与已知几种昆虫的PBP氨基酸序列具较高同源性。

猪杂种一代与亲本肌肉组织间正反向消减cDNA文库的构建

应用抑制消减杂交技术成功构建了杂种一代梅大猪、亲代大白猪的背最长肌正反向消减cDNA文库。以βactin为指标检测2个文库的消减效率分别为215和210倍。从相应的质粒文库中分别获取了700个和623个有效阳性克隆,PCR检测插入片段主要分布在150~600 bp之间。亲本与子代肌肉组织间消减cDNA文库的构建为进一步分离、鉴定与杂种优势相关的基因奠定了基础。

反义表皮生长因子受体cDNA转染对胶质母细胞瘤端粒酶活性的影响

目的:探讨反义表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor, EGFR)cDNA转染对胶质母细胞瘤细胞株U87MG端粒酶活性和端粒长度的影响及其机制。方法:用反义EGFRcDNA转染胶质母细胞瘤细胞株U87MG后,筛选出低表达EGFR的细胞株;用telomericrepeatamplificationprotocolassay(TRAP分析)检测肿瘤细胞的端粒酶活性;用Southern印迹杂交方法检测端粒长度;用半定量RT PCR方法检测端粒酶逆转录酶(humantelomerasere versetranscriptase, hTERT)、端粒酶相关蛋白1(humantelomerase associatedprotein1, hTEP1)和c myc基因的表达。结果:反义EGFRcDNA转染胶质母细胞瘤U87MG后,其EGFR蛋白表达量明显降低;肿瘤细胞生长缓慢,对EGF的生长刺激作用,反应明显减弱;肿瘤细胞的端粒酶活性明显降低,端粒长度显著缩短;hTERT的mRNA表达量略微降低,而hTEP1和c myc的mRNA表达量未见明显改变。结论:反义EGFRcDNA转染胶质母细胞瘤可以有效阻断EGFR信号传导通路,降低肿瘤细胞的端粒酶活性,使端粒长度缩短,这可能是抑制肿瘤细胞生长的新机制;反义EGFRcDNA转染降低hTERTmRNA的表达,可能是其降低端粒酶活性的机制之一。