黑漆实蝇线粒体基因组基因结构分析

为探究黑漆实蝇线粒体基因组基因结构,基于测定的黑漆实蝇的线粒体全基因组,采用DNAMAN V6软件测算线粒体全基因组13个蛋白编码基因(PCGs),22个trnA基因AT skew=(A-T)/(A+T)、GC skew=(G-C)/(G+C)的值,分析黑漆实蝇核苷酸的偏移率;使用Win32 CodonW软件分析蛋白质基因密码子的使用个数以及同义相对密码子RSCU值的使用频率;利用MITOS WebServer和tRNAscan-SE 2.0软件对trnA的二级结构进行分析,为物种诊断、系统发育和进化生物学提供依据。

猛禽类15种鸟类线粒体tRNA基因序列及二级结构的比较研究

利用PCR方法扩增 13个猛禽类物种线粒体基因组中 3个主要的tRNA基因簇 :IQM (tRNAIle tRNAGln tRNAMet)、WANCY (tRNATrp tRNAAla tRNAAsn tRNACys tRNATyr)和HSL (tRNAHis tRNASer(AGY) tRNALeu(CUN) ) ,测序后结合GenBank已登陆的游隼和普通相应序列探讨猛禽类共 15种鸟类的分子系统进化。 3个目的片段长度分别为2 12～ 2 14bp、35 3～ 36 2bp、2 0 5～ 2 0 8bp ,通过比较这些tRNA基因序列和二级结构差异 ,发现可变核苷酸位点占47% ,这些变异中 6 7%出现在环区 ,且存在插入和 (或 )缺失。茎区相对保守 ,其中一些变异如双链的互补性碱基突变、G U配对等对于维系tRNA二级结构的稳定性非常重要。以夜鹰为外群分别构建了 15个猛禽类物种共 11个线粒体tRNA基因全序列和茎区序列的NJ树和MP树 ,其中基于全序列的系统发育树分支具有较高的自引导值 ,因此该数据集所反映的猛禽类系统发育关系可能更接近真实水平。系统发育分析显示 ,隼形目鹰科更接近于鸱科而不是隼科 ,而草科的分类地位也与传统的形态学和DNA DNA杂交数据的结论存在分歧。比较物种间tRNA基因二级结构发现 ,部分tRNA基因中的核苷酸插入和缺失特征在科水平具有共同衍征 ,提示这些特征对于猛禽类科间系统发育关系具有较高的参考价值。

雀科9种鸟类11个线粒体tRNA基因序列及二级结构比较研究

利用PCR方法对雀科9种鸟类11个线粒体基因组中3个主要的tRNA基因簇,即IQM(tRNAIle-tRNAGln-tRNAMet),WANCY(tRNATrp-tRNAAla-tRNAAsn-tRNACys-tRNATyr)和HSL(tRNAHis-tRNASer(AGY)-tRNALeu(CUN))进行扩增和序列测定,这些tRNA基因序列中可变核苷酸位点占15%,其中59%出现在环区,且存在插入核苷酸;茎区相对保守,其中一些变异如双链的互补性碱基突变,G-U配对等对于维系tRNA二级结构的稳定性非常重要.利用11个线粒体tRNA基因全序列,以鹌鹑为外群构建了雀科9种鸟类的系统发育树,结果表明:黄雀与其它物种关系较远;亚科中灰头与雀亚科关系最近,而小与三道眉草比较特化,这与根据二级结构特征得出的结论相吻合.利用茎区序列构建的NJ树在亚科物种的分类地位上存在分歧,可能是由于核苷酸数目较少,信息量小,在解决近缘物种间的分类地位时受到限制.结合线粒体tRNA基因二级结构特征比较和系统发育分析,初步认为线粒体tRNA基因二级结构特征对于推断雀科属间的分类地位具有较高的置信度.

蓖麻蚕线粒体基因组中nd1及其侧翼tRNA基因的克隆与结构分析

按KoichiroTamura等 (1988)的方法制备出蓖麻蚕线粒体DNA ,用EcoRⅠ和XbaⅠ双酶解后 ,以pSK(+)(Ampr)为载体进行克隆 ,获得 1个 3 3kb的克隆片段。测序结果表明 ,所测序列包括部分 16SrRNA、完整的tRNA Leu ,nd1和tRNA Ser基因。其中 16SrRNA(3’端部分 )、nd1基因与家蚕具有很高的同源性。同时以nd1基因为依据构建了 17种动物的分子进化树 ,显示出蓖麻蚕与家蚕、野蚕有最近的演化关系。根据tRNA Leu和tRNA Ser基因的一级结构 ,推定了可能的二级结构 ,并与家蚕进行了比较。

SARS病毒基因组所编码的E蛋白的二级结构和B细胞表位预测

目的 预测SARS病毒E蛋白的B细胞表位和二级结构。方法 以SARS病毒基因组序列为基础 ,采用Gar nier Robson方法、Chou Fasman方法和Karplus Schultz方法预测E蛋白质的二级结构 ;用Kyte Doolittle方案预测蛋白质的亲水性 ;用Emini方案预测蛋白质的表面可能性 ;用Jameson Wolf方案预测氨基酸的抗原性指数。综合评判 ,预测SARS病毒E蛋白的B细胞表位。结果 在SARS病毒E蛋白N 端的第 1～ 6、13～ 19、39～ 4 3、4 7～ 6 4区段和第 73～ 76区段有 β 折叠中心 ;第 6～ 12区段和第 6 7～ 6 9区段可能形成转角或无规则卷曲 ,是柔性区域。E蛋白N端第 2～ 13区段和第 6 1～ 74区段为B细胞优势表位区域。结论 用多参数预测SARS病毒E蛋白的二级结构和B细胞表位 。

家蚕微粒子病原虫(Nosema bombycis)小亚基核糖体RNA全基因的克隆及其二级结构的构建

在用PCR技术扩增、克隆、测序了家蚕微粒子病原虫Nosemabombycis (镇江株 )小亚基核糖体RNA基因核心序列(5′ 端起 12 0 0bp)的基础上 ,用SSP PCR技术克隆了核心序列 3′ 端下游序列 ,从而获得了家蚕微粒子病原虫小亚基核糖体RNA基因的全序列共 12 33bp。用RnaViz、Forcon、DCSE等生物软件构建了家蚕微粒子病原虫小亚基核糖体RNA的二级结构 ,与其它微孢子虫及真核生物小亚基核糖体RNA的二级结构相比 ,该二级结构缺乏螺旋 10、E10 1、 11、 18、E2 3 n和43。

12SrRNA基因及其二级结构在系统学研究中的应用

论述了分子系统学的研究方法、12SrRNA基因的特点及其在分子系统学中的应用 ,并对 12SrRNA的二级结构及在系统发育中的应用进行了阐述。

口蹄疫病毒基因组内部核糖体进入位点一级和二级结构分析

以口蹄疫病毒 (foot-and -mouthdiseasevirus,FMDV)强毒China/ 99株牛舌水泡皮为材料 ,用RT -PCR法提取RNA及扩增目的cDNA ,然后与 pGEM -TEasy载体连接并转化JM10 9菌株 ,再经重组质粒电泳、PCR和 EcoRI酶切鉴定。用DNAstar软件比较了内部核糖体进入位点 (IRES)的序列差异 ,并用RNAdraw软件绘制和分析了该区段的二级结构。 8株FMDVIRES核苷酸序列比较表明该区段较为保守 ,并对非保守区域进行了分析。二级结构分析表明 ,FMDVIRES至少有 3种二级结构图形 :第一型有 5个结构域 ,与Pilipenko等报道的一致 ;第二和三型分别有 6和 11个结构域 ,与Pilipenko等报道的结果不同。无论FMDVIRES二级结构如何不同 ,但单链区大部分核苷酸序列或基序相同 ,如AACUCC、GAAA、CUUU、AGG、AACC、GUAA等。茎环柄部核苷酸对维持二级结构的空间构像具有十分重要的作用 ,环中或单链区序列 (基序 )在维持其功能方面具有很重要的作用 。

短额负蝗线粒体基因组及其lrRNA和srRNA二级结构分析

采用长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了短额负蝗的线粒体基因组全序列。结果表明,短额负蝗的线粒体基因组全长15558bp,A+T含量为74.3%,37个基因位置与飞蝗的一致,基因间隔序列共计11处64bp,间隔长度从1～16bp不等;有15对基因间存在51bp重叠,重叠碱基数在1～8bp之间。13个蛋白质编码基因中找到6种可能的起始密码子,有12个基因在基因3'端能找到完全的TAA或TAG终止密码子,只有ND5基因终止密码子为不完整的TA。除tRNASer(AGN)外,其余21个tRNA基因的二级结构均属典型的三叶草结构。tRNASer(AGN)的DHU臂缺失,在相应的位置上只形成一个环。预测的lrRNA二级结构总共有6个结构域(结构域Ⅲ缺失),49个茎环结构。预测的srRNA的二级结构包含3个结构域,33个茎环结构。A+T丰富区中存在一个被认为与复制及转录起始有关的Ploy(T)(T-stretch)结构。

登革病毒GD01/98结构蛋白基因序列及蛋白二级结构初步分析

对登革病毒GD0 1 98结构蛋白基因采用RT -PCR、分子克隆等方法进行测序 ,获得了分离株的结构蛋白基因核苷酸序列 2 419bp ;并通过Internet、用Blast等软件进行同源性分析 ,发现它同泰国分离株最近 ,可能来源于泰国 ;根据核苷酸序列 ,推导蛋白一级结构 ,并用GOR、神经网络 (HierarchicalNeuralNetwork)等方法进行二级结构预测 ,发现有 46 74%氨基酸参与无规卷曲 ,有 31 16 %氨基酸参与α -螺旋 ,没有

裸子植物5S rRNA基因序列变异及二级结构特征

在高等植物中 ,5SrRNA基因一级结构是高度保守的 ,二级结构也相当一致。通过比较 18种裸子植物 5SrRNA基因序列和二级结构变异 ,发现 5 5 %的核苷酸位点是可变的 ,这种变异有 68%发生在干区 (双链区 ) ,其中一些变异 ,如双链的互补性核苷酸替代 ,GU配对等能够维系 5SrRNA二级结构的稳定性。环区相对保守 ,这与 5SrRNA三级结构折叠或在转录翻译过程中蛋白质、RNA的结合相关。另外 ,首次报道了松属环E区核苷酸的变异性 ,这可能与其他区域的变异一样 ,是假基因造成的结果。 5SrRNA基因信息可反映大分类群的系统进化关系 ,但由于基因长度短 ,信息量小 。

水稻蜡质基因第一内含子碱基突变引起其RNA二级结构的可能变化

通过体外转录得到籼稻品种２３２蜡质基因第一内含子５’端４３０ｂｐ的ｓｓＲＮＡ分子，以及在此区域发生了自然突变的粳稻品种寒丰蜡质基因第一内含子５’端同样长度的ｓｓＲＮＡ分子。部分变性胶电泳结果表明两种ｓｓＲＮＡ分子的迁移速率不同。将两种ｓｓＲＮＡ分子的核酸序列用计算机分析，表明此两种ｓｓＲＮＡ分子能形成不同的茎环结构，自由能值也有差异。对突变引起的这些不同与两种水稻品种蜡质基因转录本剪接的差异进行了讨论。

家鹅线粒体DNA tRNA^(pro)和tRNA^(thr)基因序列与结构分析

采用PCR和DNA测序技术测定了6个中国家鹅品种和2个欧洲鹅品种25个个体线粒体tRNApro(69 bp)和tRNAthr(68 bp)基因的完整序列,通过对家鹅线粒体基因组的研究,首次报道了家鹅线粒体tRNApro和tRNAthr基因的结构,对鸿雁、灰雁、白额雁(Anser albifrons,序列号为AF363031)雁属种间tRNApro和tRNAthr基因的二级结构及序列的变异特征进行了分析,并通过家鸡(Gallus gallus domesticus,序列号为NC001323)与鸿雁家鹅间tRNApro和tR-NAthr基因二级结构的比较,初步进行了鸡形目与雁形目两个目间tRNApro和tRNAthr基因二级结构及序列变异的分析。结果表明:家鹅tRNApro和tRNAthr基因均可折叠成标准的三叶草形二级结构;2个tRNA基因三叶草结构的氨基酸臂、反密码子环在鸿雁、灰雁和白额雁种间以及鸡形目与雁形目两个目间没有变异,具有高度的保守性。本研究的结果将为进一步探讨家鹅线粒体DNA tRNApro和tRNAthr基因序列与结构、功能的关系奠定基础。所测的序列已登录GenBank数据库,序列号为AY427800~AY427805和AY427812~AY427814。

灯盏花ITS2基因克隆及RNA二级结构预测

利用PCR方法扩增灯盏花ITS2基因并克隆,获得ITS2基因序列.用生物软件对ITS2序列进行分析并构建系统进化树和RNA二级结构,得到灯盏花的ITS2核苷酸序列为205 bp,基于ITS序列飞蓬属11种共分为5支,分支与地理分布情况基本一致.ITS2 RNA二级结构在飞蓬属种间表现基本一致,而TS2区结构表现出属间差异.利用r DNA ITS区序列一结构和二级结构相结合达到鉴定药用植物灯盏花分类的目的.

Yeast基因下游二级结构与多聚腺苷作用信号

形成真核生物mRNA 3′末端的多聚腺苷 (poly (A) )作用涉及前体mRNA下游的三个元件 :效率元件(EE)、定位元件 (PE)以及实际的剪切和 poly (A)作用位点 ,实验研究提出了一些EE和PE的碱基序列组成 .对 180个Yeast基因下游 (终止密码子后 2 0 0个碱基 )二级结构进行的详细分析显示 ,约 86 %的EE、 89%的PE与二级结构中碱基非配对的环 (发夹环、膨胀环、内环或多分支环 )区或连接单链区有关 .这个结果提示 ,反式因子对EE和PE的识别和作用在一定程度上有赖于EE和PE的二级结构特征 .

艾维茵商品肉用鸡白细胞介素-2基因的克隆及其二级结构分析

根据Sundick等发表的鸡白细胞介素 2 (IL 2 )基因序列设计一对特异性引物 ,从伴刀豆球蛋白A (ConA)体外激活的脾淋巴细胞中提取mRNA ,通过RT PCR方法获得艾维茵商品肉用鸡IL 2cDNA基因。将其连接到测序载体 pGEM TEasyVector ,测序后用Pcgene和DNAstar软件分析。结果显示 ,艾维茵商品肉用鸡IL 2基因长 734bp ,编码一由 14 3个氨基酸组成的前体蛋白 ,与来自GenBank的另外 3个品系 (Kestrelleghorn ,Obese和SC)鸡IL 2比较 ,其核苷酸和氨基酸序列同源性为 98.9%～ 10 0 %和 97.2 %～ 10 0 %。二级结构预测表明 ,艾维茵商品肉用鸡IL 2N端存在一条由 2 2个氨基酸组成的前导肽及 4个半胱氨酸形成的链内二硫键 ,并存在类似人IL 2的 4个α螺旋 ,这些结构很可能在维持IL 2生物学活性中发挥重要作用。基因系统进化树分析表明 ,艾维茵商品肉用鸡与SC鸡IL 2的亲缘关系较近 ,与火鸡、Kestrelleghorn和Obese鸡IL 2的亲缘关系较远。

中国猪瘟兔化弱毒(脾淋毒)基因组5′-UTR的克隆和二级结构分析

据已发表的 CSFV C-株序列 ,设计合成了 5′- UTR特异性 PCR引物对 P1- N 1及半套式下游引物N1′。从兔脾组织中提取总 RNA,应用 RT- PCR及 Half- nested PCR成功地扩增出了 CSFV5′- U TR,进一步将该片段克隆到 p MD- 18T载体质粒并进行了序列测定。与 Shimen株、AL D株、GPE-株、Holland C-株和 Russian C-株相应区段的比较分析表明 ,其同源性分别为 96 .2 %,95 .7%,96 .0 %,98.7%和 95 .4 %。 5′- U TR中发现的隐性 AUG起始密码子及茎环二级结构 ,可能在多聚蛋白前体的翻译以及病毒的复制中起着重要作用。

tRNA丰度是影响蛋白质二级结构形成的一个因素(英文)

从人和大肠杆菌蛋白质和DNA序列的统计分析,发现mRNA的对应一定蛋白质二级结构的m密码子片段(m=3,4,…,8),当平均tRNA拷贝数高时(对于人高于11,对于大肠杆菌高于2.0),偏好编码螺旋,而避免编码线团;当平均tRNA拷贝数低时,偏好性正好反过来.对于beta折叠,未发现和tRNA拷贝数有明显的统计关联.对大肠杆菌也研究了密码子频数与蛋白质二级结构的相关性,其间的关联比tRNA拷贝数与蛋白质二级结构的关联弱.因此,tRNA拷贝数与蛋白质二级结构的关联可能更为本质.机制目前尚不清楚.一种可能的解释是:tRNA丰度以某种方式影响了新生肽链的折叠,通过翻译精度的因素影响了蛋白质二级结构的形成.

瘤胫果实蝇线粒体全基因组分析与系统发育

【目的】明确瘤胫果实蝇[Bactrocera Bactrocera tuberculata(Bezzi)]线粒体全基因组序列特征,探究其系统发育地位,为瘤胫果实蝇分子标记、物种鉴定和进化遗传学研究提供参考依据。【方法】采用高通量测序技术对瘤胫果实蝇的线粒体全基因组进行测序、组装、拼接和注释,获得基因组全序列,并对基因组基本结构进行分析;选择NCBI公布的果实蝇属近缘种20种实蝇的线粒体全基因组序列,基于最大似然法(Maximum likelihood,ML)进行系统发育分析。【结果】瘤胫果实蝇线粒体基因组序列总长度为15854 bp;具37个基因,其中包含13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个非编码控制基因。瘤胫果实蝇线粒体基因组全序列A+T含量为73.2%;13个蛋白质编码基因共有密码子3755个,在蛋白质所有22种氨基酸密码子中,UUA(leucine)的使用频率N及相对密码子RSCU使用频率均最高,N(RSCU)为387(3.79);tRNA基因二级结构中,除苯丙氨酸(F)以及苏氨酸(T)缺少假尿嘧啶(T)环和丝氨酸(S1)缺少二氢尿嘧啶DHU环,其余19个tRNA基因均能折叠形成典型的三叶草二级结构,22个tRNA基因中,共存在178处碱基对错配,错配碱基对均为G-U。通过对其近缘种线粒体全基因组的系统发育分析,瘤胫果实蝇与桔小实蝇(Bactrocera dorsalis)和杨桃实蝇(Bactrocera carambolae)聚在一起,表明3种实蝇的亲缘关系较近,与果实蝇亚属的其他种类聚在同个分支上,结果与形态鉴定一致。【结论】首次报道了瘤胫果实蝇线粒体全基因组,GenBank登录号MW 892726,测定和分析的瘤胫果实蝇线粒体基本结构特征,核苷酸组成、系统进化分析,支持瘤胫果实蝇属于果实蝇亚属,为物种诊断、进化生物学和防治研究提供依据。

某些植物病毒基因组内tRNA-样结构

某些植物病毒基因组的3′末端含有能接受缬氨酸的tRNA-样结构。已经测定了它们相应区域核苷酸残基顺序,根据碱基配对原则可以折叠成不同于tRNA的二级结构,与标准tRNA^(val)比较时发现了某些共同的结构特点。tRNA-样结构的可能功能尚属推测。