一株黑曲霉creA基因的克隆与序列分析

本研究从一株产生淀粉糖化酶的黑曲霉中克隆到了碳源代谢阻遏因子creA基因的DNA及cDNA序列。序列分析表明,该creA基因的DNA和cDNA序列编码区长度均为1 284 bp,这说明该基因不含内含子,共编码427个氨基酸,氨基酸序列中共含有1个潜在的糖基化位点,软件预测出creA基因编码的蛋白分子量约为48 kDa,等电点为9.6。该研究为今后研究黑曲霉生淀粉糖化酶的产酶调控机理奠定了基础。     

Aspergillus niger F-01和Aspergillus niger G-1125生淀粉酶糖化酶基因启动子的克隆与比较分析

从生淀粉低产菌Aspergillus niger F-01和高产菌Aspergillus niger G-1125中克隆到生淀粉糖化酶的启动序列,这两个菌种生淀粉糖化酶基因启动子序列长分别是651bp和613bp,两个启动子都含有真核生物启动子的典型序列CCAAT和TATAAAT,通过序列比对发现,这两个启动子的同源性为84.4%。     

西兰花(Brassica oleracea var.italica)硫代葡萄糖苷酶基因 cDNA分子克隆及其特征分析

目的:研究西兰花硫代葡萄糖苷酶(简称硫苷酶)cDNA的结构特征,为硫苷酶异源表达打下基础.方法:以西兰花幼苗为试材.根据同源序列法PCR扩增硫苷酶特异cDNA片段,再用3＇RACE和5＇RACE分别扩增cDNA 3＇端序列和5＇端序列,经序列拼接获得西兰花硫苷酶全长cDNA序列.利用在线蛋白质分析系统对其编码的氨基酸序列进行结构特征分析.在NCBI CDD数据库中查找保守结构域,在SWISS-MODEL上进行在线蛋白同源模建,用MEGA3.1构建NJ系统树.结果:该基因cDNA全长1830bp,含有一个1641bp的ORF及31bp的5＇端非翻译区和158bp的3＇端非翻译区,命名为BoMyr2(GenBank登录号为EU004075);编码氨基酸序列含有20个氨基酸长度的信号肽及9个天冬酰胺N末端糖基化位点,编码的蛋白分子质量(Mw)约为62.2 kD,等电点(pI)为8.71;BoMyT2推测氨基酸序列舍有糖基水解酶家族1特有的糖基水解酶结构域,其编码蛋白与PDB库中白芥硫苷酶有类似的三维结构,具有明显的β/α(TIM)桶结构;BoMyr2应归为硫苷酶基因家族的MB亚族.     

甜荞苯丙氨酸解氨酶基因PAL的克隆及序列分析

利用RT-PCR技术,首次从甜荞(Fagopyrum esculentum)中克隆得到苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的cDNA ORF序列,命名为FePAL。该序列长2169bp,编码722个氨基酸,与其他植物PAL基因同源性较高,为80%～97%,其推导的氨基酸序列含有PAL酶活性中心特征序列GTITASGDLVPLSYIA和多个脱氨基、催化活性位点。系统发育树表明,甜荞PAL基因与苦荞PAL基因聚类关系最近。     

白菜型油菜八氢番茄红素脱氢酶基因PDS3的克隆与序列分析

利用电子克隆技术,从数据库中找到与拟南芥高度同源的油菜EST序列,继而通过RT-PCR和RACE等方法,成功克隆了白菜型油菜八氢番茄红素脱氢酶（类胡萝卜素合成途径中的一个关键限速酶）基因PDS3的cDNA,命名为BrPDS3（GenBank登记号GQ200741）。cDNA序列全长1 940bp,其中包含114bp的5＇前导序列和134bp的3＇不翻译序列,编码区长度为1 692bp,编码63kD的蛋白。序列分析表明,BrPDS3蛋白与其他植物的PDS蛋白具有较高相似性;在系统进化树中,BrPDS3与甘蓝亲缘关系最近。根据全长cDNA序列设计引物,从白菜型油菜青油13号DNA中克隆得到BrPDS3基因的全长DNA,长度为3 911bp,ORF（开放阅读框）1 692bp,含有15个外显子和14个内含子。     

山西老陈醋高产糖化酶霉菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

从山西老陈醋大曲中共分离出75株霉菌,对高产糖化酶霉菌进行筛选、鉴定及产酶条件优化。结果表明,筛选出1株优良黑曲霉(Aspergillus niger)186,在麸皮固态培养基中其糖化酶、蛋白酶和纤维素酶酶活分别为3 963.79 U/g、368.80 U/g和4 476.60 U/g。糖化酶基因聚合酶链反应(PCR)测序结果显示,该酶脱氧核糖核酸(DNA)序列编码区长1 449 bp,共编码482个氨基酸,预测酶的分子质量为51.75 kDa,等电点为3.99。最佳产酶条件为:麸皮4%,硫酸铵0.5%,初始pH值为7.0,接种量8%,装液量100 m L/250 m L,转速145 r/min,培养7 d。在此优化条件下,黑曲霉186糖化酶活力可达892.98 U/m L,是优化前的1.77倍。     

酿酒酵母转氨酶Ⅰ基因的克隆及序列分析

利用酿酒酵母YT0801的总DNA为模板,采用PCR技术克隆出转氨酶I基因的DNA序列,利用生物信息学工具对其核酸序列和蛋白序列进行分析。测序结果表明DNA序列含有一个1503bp的开放阅读框,编码500个氨基酸,推测等电点为5.81,相对分子质量为56.2ku。同源性比对结果显示,该基因及推测的氨基酸序列与已报道的ARO8基因(Gen Bank Accession No:NM 001181067.1)的同源性均为100%。此外,对其理化性质、信号肽、疏水性、亲水性、二级结构和三级结构进行了分析。该基因的成功克隆,为其功能研究和生物合成2-苯乙醇提供了分子基础。     

黑曲霉XZ-3S木聚糖酶Xyn ZF-1基因克隆和序列分析

利用RT-PCR技术从黑曲霉XZ-3S中扩增并克隆了木聚糖酶(Xyn ZF-1)基因的cDNA片段,测序结果表明,Xyn ZF-1基因核苷酸序列阅读框全长678bp,编码225个氨基酸,推测分子量为24.06ku,等电点为5.20。以XZ-3S基因组DNA为模板扩增Xyn ZF-1的DNA序列,该序列仅存在一个内含子,长度为68bp。成熟肽基因推导的氨基酸序列与其他微生物来源的木聚糖酶一级结构进行比较,同源性最高达到了89.47%。系统进化树分析该酶属于G/11族糖基水解酶。又进一步对Xyn ZF-1二级结构进行了分析,并通过SWISS-MODEL预测了该酶的三维结构。     

烤烟ζ-胡萝卜素脱氢酶基因的克隆与生物信息学分析

利用同源克隆和电子克隆方法,从烤烟栽培品种韭菜坪2号(Nicotiana tobacum cul.Jiucaiping2)中克隆获得烤烟ζ-胡萝卜素脱氢酶(zeta-carotene desaturase,ZDS)基因的全长cDNA序列(命名为T-zds1),并对其编码蛋白的一级、二级进行了预测。该基因在GenBank中的登录号为JF975566,全长为2312 bp,编码的蛋白含588个氨基酸,蛋白登录号AEG73891。BLASTp搜索结果及进化分析结果表明,烤烟T-zds1基因编码氨基酸序列与番茄、向日葵、胡萝卜ZDS基因编码氨基酸序列的相似性分别为97%,92%,90%。     

宇佐美曲霉木聚糖酶基因的克隆和序列分析

依据宇佐美曲霉(Aspergillus usamii)E001木聚糖酶(XynII)N末端氨基酸残基序列以及曲霉菌密码子的偏爱性和真核生物mRNA在3′端存在Poly(A)等所提供的生物信息,采用RTPCR技术扩增了XynII成熟肽和3′非编码区的cDNA片段,PCR产物直接克隆至pUCmT载体中。DNA序列分析表明,该cDNA全长733bp,其中3′非编码区178bp,成熟肽编码区555bp,编码184个氨基酸。成熟肽基因推导的氨基酸序列同Aspergillusniger、Emericellanidulans以及Trichodermaviride来源的木聚糖酶相比,同源性分别为89%、46%和36%。又进一步对XynII二级结构进行了分析,并通过SWISSMODEL预测了XynII的三维结构。     

南方红豆杉GGPP合酶基因的克隆与生物信息学分析

根据GeneBank中公布的GGPPS基因保守区设计特异引物,克隆南方红豆杉GGPPS基因的DNA和cDNA序列,并通过生物信息学方法对其核苷酸序列和蛋白质结构进行分析预测。结果表明,GGPPS基因DNA和cDNA序列都为1 182 bp,DNA序列中无内含子,cDNA序列为一个编码393个氨基酸残基的开放式阅读框;GGPPS的理论相对分子质量为42 590,等电点为5.68。核苷酸同源性分析显示,它与Taxus canadensis(AF081514)同源性为98.8%;推导出的氨基酸序列与Taxus canadensis(AAD16018)同源性达99.0%。利用Protparam、SignalP、ProtScale、SOPMA、Swiss-Modeling、Scan Prosite和MEGA4.0等生物信息学工具分别对其理化性质、信号肽、疏水性、亲水性、二级结构、三级结构和进化树进行分析,为其功能研究和生物合成紫杉醇研究提供分子基础。     

苦荞麦主要过敏蛋白N端基因片段的克隆及序列分析

为了获得苦荞麦主要过敏蛋白全长基因并深入开展苦荞过敏蛋白的研究,本实验在先前获得的苦荞麦主要过敏蛋白C端(TBa)基因序列的基础上,设计不同的引物,以开花20d左右的苦荞麦果实为材料提取总RNA,并以此RNA为模板,通过RT-PCR和5’-RACE等方法,扩增,克隆获得苦荞麦主要过敏蛋白N端(命名为TBb)cDNA序列。序列分析结果表明,该序列由1005bp组成,开放阅读框为960bp,可编码一个由320个氨基酸残基组成的功能蛋白。同源性分析显示,此核苷酸序列与甜荞麦过敏性贮藏蛋白及豆球类蛋白的同源性达到90%。由此核苷酸序列推导出的氨基酸序列与甜荞麦13S贮藏蛋白有84%的同源性,与甜荞麦主要过敏蛋白有76%的同源性。苦荞麦主要过敏蛋白N端基因的获得为该蛋白的重组表达及其生物学活性等研究建立了前期基础。     

苦荞和甜荞二氢黄酮醇4-还原酶基因（Dfr）的克隆及序列分析

采用同源基因克隆的方法,以苦荞和甜荞叶片为材料,提取总RNA,经RT-PCR 扩增获得其二氢黄酮醇4- 还原酶基因(dfr)cDNA 序列,并通过T 载体克隆后测序。序列分析表明,获得了苦荞和甜荞dfr 的全长cDNA编码序列,其1026bp 的全长开放阅读框(ORF)均编码341 个氨基酸,并具典型的dfr 结构特征和功能模块。同源性分析显示,苦荞和甜荞与其他植物的dfr 基因核苷酸相似性为71%～98%;根据氨基酸序列构建系统进化树表明,二者与豆科、桑科和蔷薇科聚为一类。     

Cold-adapted structural properties of trypsins from walleye pollock (<Emphasis Type="Italic">Theragra chalcogramma</Emphasis>) and Arctic cod (<Emphasis Type="Italic">Boreogadus saida</Emphasis>)

Complementary DNA clones encoding trypsins were isolated from pyloric ceca of cold-adapted fish, walleye pollock (Theragra chalcogramma) (WP-T) and Arctic cod (Boreogadus saida) (AC-T). The isolated full-length cDNA clones of WP-T and AC-T were 852 and 860 bp, respectively, and both cDNAs were contained an open reading frame of 726 bp. WP-T and AC-T seemed to be synthesized as preproenzyme that contains a signal peptide, an activation peptide, and a mature trypsin. Although the amino acid sequence identities of WP-T and AC-T to that of bovine trypsin were 64 and 63%, respectively, they completely conserved the structural features for catalytic function of trypsin. On the other hand, WP-T and AC-T possessed the four Met residues (Met135, Met145, Met175 and Met242) in their molecules and the deletion of Tyr151 and substitution of Pro152 for Gly in their autolysis loops when aligned with the sequences of tropical-zone fish and bovine trypsins. In addition, the contents of charged amino acid residues at the N-terminal regions (positions 20–50) of WP-T and AC-T were extremely higher than those of other fish and bovine trypsins. Moreover, one amino acid (Asn72) and two amino acids (Asn72 and Val75) coordinating with Ca²⁺ in bovine trypsin were exchanged for another amino acids in WP-T (His) and AC-T (His and Glu), respectively, and the contents of negative charged amino acids at their Ca²⁺-binding regions were lower than those of tropical-zone fish and bovine trypsins. Therefore, it was considered that these structural characteristics of WP-T and AC-T are closely related to their lower thermostability.     

大豆天冬氨酸途径关键酶基因GmASADH的克隆与分析

本研究基于电子克隆获得的大豆GmASADH基因eDNA序列,根据其编码区设计特异引物,以大豆品种小鹦哥豆总RNA为模板,通过RT—PCR获得了约1130bp的eDNA片段,T／A克隆后进行序列测定。测序结果显示,GmASADH基因家族有两个成员,命名为GmASADHI（FJ581425）和GmASADI-12（HM015631）。GmASADHl编码区长度为1134bp,编码378个氨基酸,由7个外显子和6个内含子构成,定位于Gm08染色体。GmASADH2编码区长度为1131bp,编码377个氨基酸,由7个外显子和6个内含子构成,定位于Gm05染色体。两个基因在氨基酸水平上的相似性达到了96．02％,在二级及三级结构上均有不同程度的差异。ASADH蛋白含有NADB—Rossmannsuper-family和Semialdhyde—dhCsuperfamily结构域。