以cDNA微阵列检测313个已知基因在萌发期水稻幼苗中的表达谱

使用含512个已知水稻基因3′表达序列标签的cDNA微阵列检测了萌发期水稻幼苗的基因表达谱，313个基因产生了可靠的杂交信号．其中，天冬氨酸氨基转移醇基因和4个具有核糖体功能的基因表达丰度非常高，表明萌发期幼苗中的氨基酸和蛋白质的合成代谢很活跃．β—l，3一葡聚糖酶基因是一种典型的病程相关基因，该基因的高水平表达，表明幼苗中存在着一种高度发育的抗病机制．实验也发现编码一种重要的抑制细胞凋亡的基因-Bax inhibitor-1，在幼苗中的表达丰度很高；该结果可解释为什么正常的幼苗中很少发生细胞程序性死亡现象．实验所测定的大量基因的表达丰度有助于从基因组转录水平理解萌发幼苗的生理特点．     

细胞色素P450CYP81A6基因在水稻中的表达:组织特异性、蛋白质亚细胞定位以及对除草剂的响应(英文)

目的:分析CYP81A6基因在苯达松及甲磺隆处理下的诱导表达模式,解释该基因与两种除草剂代谢相关的可能原因。创新点:从两种除草剂降解途径中产生的小分子物质的结构相似性出发,通过基因诱导表达的特点分析,解释CYP81A6和两种除草剂降解相关的原因。方法:通过实时定量聚合酶链反应(PCR)来分析基因表达的特点;利用CYP81A6启动子与GUS报告基因构建的载体来分析组织特异性表达;通过亚细胞定位来确定CYP81A6发挥功能的场所。结论:CYP81A6基因受苯达松及甲磺隆诱导,在不同的时间点开始上调,说明了甲磺隆的降解中间产物可以诱导这个基因的表达;CYP81A6是组成型表达,在根、茎、叶中均有表达;亚细胞定位结果证明CYP81A6是一个内质网上的蛋白。     

水稻泛素缀合酶基因OsUbc13的分子特征和蛋白互作研究(英文)

研究目的:通过研究水稻泛素缀合酶基因OsUbc13的序列特征、表达模式、亚细胞定位模式及其互作分子,为深入研究该基因的生物学功能和分子作用机理奠定基础。创新要点:首次对植物Ubc13进行了亚细胞定位研究及蛋白互作研究。研究方法:通过序列比对及聚类分析进行OsUbc13的序列特征研究;通过实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)进行OsUbc13的表达模式分析;通过聚乙二醇(PEG)介导转化烟草BY-2原生质体进行OsUbc13亚细胞定位研究(见图4);通过酵母双杂交进行OsUbc13的蛋白质互作分析(见图5和表1)。重要结论:OsUbc13编码具有153个氨基酸的蛋白质,其推断的氨基酸序列与其它同源序列具有很高的相似性;该基因在水稻各组织中均有表达,其中内稃、雌蕊、雄蕊和叶片中的表达量较高,而根、茎和外稃中的表达量较低;低温、甲基磺酸甲酯(MMS)和过氧化氢(H2O2)胁迫处理使胚性愈伤中OsUbc13的表达量显著上调,甘露醇、脱落酸(ABA)和氯化钠(NaCl)胁迫则使愈伤组织中该基因的表达量降低;OsUbc13与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白表达于质膜和核膜处;酵母双杂交结果表明约有20个蛋白可能与OsUbc13存在相互作用,其中OsVDAC(与细胞凋亡有关)、OsMADS1(与花器官发育有关)、OsB22EL8(与活性氧清除及DNA保护有关)和OsCROC-1(为Lys63聚合泛素链形成及运行无误性DNA损伤耐受机制所必需)四个蛋白经验证确与OsUbc13互作。     

TaMyb2-Ⅱ的亚细胞定位研究

为了探明TaMyb2-Ⅱ转录因子在细胞中定位的特异性，采用瞬时表达体系，将绿色荧光蛋白基因GFP导入洋葱表皮细胞中，在亚细胞结构水平上研究TaMyb2-Ⅱ转录因子的定位取向。激光共聚焦显微镜观察结果表明，TaMyb2-Ⅱ转录因子主要分布在细胞核中,这为进一步研究该基因的功能及作用途经提供了重要信息。     

ALV-J感染鸡骨髓细胞瘤中差异基因编码蛋白的互作网络分析

禽白血病病毒感染后可以引起宿主发生肿瘤.研究肿瘤组织中差异表达基因编码蛋白的相互作用,对理解禽白血病病毒的致病机制具有重要意义.基于文献中J亚群禽白血病病毒感染鸡骨髓瘤组织中差异表达基因编码蛋白进行了网络互作在线分析.结果表明:差异表达基因编码蛋白之间存在着复杂的相互作用,其中SRC网络、FYN网络、MYC网络和ERBB4网络对J亚群禽白血病病毒的致瘤机制可能具有重要作用.     

水稻内源木聚糖酶osx基因的克隆及表达分析

为进一步了解植物内源木聚糖酶基因结构及其表达特性,从水稻中克隆和表达了一种内源木聚糖酶基因。通过序列比对分析确定保守区序列,以PCR扩增得到的保守区序列从众多水稻木聚糖酶预测序列中"钓取"可能的目标基因,并以此基因为模板设计引物,通过RT-PCR扩增得到一条长度为1 443 bp的基因片段osx,测序结果与水稻木聚糖酶基因预测序列NM_001061680一致性高达99%,该序列编码480个氨基酸,经预测不存在信号肽序列。构建表达载体pET28-a(+)-osx,导入大肠杆菌BL21进行IPTG诱导表达,该表达产物未检测到木聚糖酶活性。受大麦和玉米内源木聚糖酶基因表达的前体为无活性蛋白需要剪切加工的启示,进一步通过在线蛋白同源建模分析,设计引物去掉蛋白N端约120个氨基酸,C端约40个氨基酸,保留"Glyco-hydro-10"结构域,使其成功实现了原核活性表达,表达蛋白约40 kDa,木聚糖酶活性为11.53 IU/mL。     

人类新基因HBVDNAPTP1结合蛋白的生物信息学分析

[目的]应用生物信息学分析人类新基因乙型肝炎病毒(HBV)DNA聚合酶(Polym erase)反式调节蛋白(HBVDNAPTP1)结合蛋白(HBVDNAPTP1BP).[方法]利用生物信息学技术分析HBVDNAPTP1BP基因的染色体定位与组织表达,以及编码蛋白的化学物理性质与结构特征.[结果]HBVDNAPTP1BP基因染色体定位于1号染色体短臂3区5带1亚带,可在组织中低表达,但在多个组织中无表达.HBVD-NAPTP1BP的相对分子量为11 905.6,理论pI为7.72,不同条件下的消光系数为14 230 M-1cm-1或13 980M-1cm-1(280 nm),在体外哺乳动物网状细胞中的半寿期为30 h,并且无卷曲螺旋区域,但具有3个较强的疏水区域.HBVDNAPTP1BP无特殊二级结构,仅有1个蛋白激酶C磷酸化位点,不具有跨膜螺旋结构,无信号肽序列,定位于细胞核中.[结论]应用生物信息学对HBVDNAPTP1BP进行了分析,为进一步研究其生物学功能及其在乙型肝炎、肝细胞癌中的作用机制提供了依据和线索.     

COP1与高等植物光形态建成的调节机理

COP1(consitutive photomorphogenesis)基因是一个重要的植物基因，它编码的蛋白质COP1是一个光形态发生的抑制子。本文对COP1蛋白的结构、亚细胞定位及其在植物发育过程中抑制光形态建成的作用机制进行简要综述。     

发育中水稻种子淀粉合成分子机制的研究

对GenBank中9215条来源于水稻(Oryza sativa L.ssp．Indica)胚乳cDNA库的3’EST进行了分析，获得20个淀粉合成相关基因的表达丰度信息，研究发现淀粉合成的5个关键酶的编码基因，ADPG焦磷酸化酶基因、ADP—葡萄糖淀粉合成酶、淀粉分支酶、淀粉去分支酶、蜡质基因的表达丰度极高，表明该时期水稻胚乳内淀粉合成反应非常强烈，研究发现在淀粉合成途径中存在功能相关的基因协同表达的现象，章结合所获得的基因表达信息对淀粉合成的分子机理进行了探讨。     

解读"基因"相关名词

1基因沉默基因沉默是生物体内特定基因由于种种原因不表达或表达量极低的遗传现象。一般认为基因沉默有三种情况:位置效应的基因沉默、转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默。RNA干扰(RNA interference,RNA i)是正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象,它是指当细胞中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)时,该mR-NA发生降解而导致基因表达沉默的现象,这种现象发生在转录后水平,又称为转录后基因沉默。题1 2006年诺贝尔生理学奖授予美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛,以表彰他们发现了RNA…     

红蓝光质下苗期油菜基因和蛋白表达特性的研究（英文）

目的:研究不同比例红蓝光下苗期油菜表型、转录和蛋白水平的差异。创新点:利用转录组和蛋白组技术对不同红蓝光质下油菜叶片的分子表达进行检测,并探讨了其与叶片表型响应的关系。方法:采用数字基因表达谱和双向电泳技术检测红蓝光处理后油菜叶片的基因和蛋白表达水平,并分析处理间的差异。结论:不同比例红蓝光下,油菜叶片转录组和蛋白组呈系统性变化。高比例红光诱发叶片表皮发育和解剖结构形态建成相关基因的表达,它们可能与高比红光诱发的遮阴应答相关。高比蓝光促进叶绿体相关基因的表达,它们可能与高比蓝光下阳生型叶绿体的形成相关。红蓝单色光诱发胁迫应答相关蛋白的表达,而红蓝复合光促进碳氮代谢和次生代谢相关蛋白的表达。     

拟南芥和水稻Cel基因家族的生物信息学分析

运用生物信息学方法对拟南芥和水稻各25个Cel基因的系统进化、基因结构、蛋白质结构等进行分析。结果表明,50个Cel属于糖苷水解酶家族9,分为3个亚家族(GH9A、GH9B、GH9C),GH9C是进化的祖先;Cel基因编码的蛋白质均有保守的GH9催化结构域,GH9A有跨膜结构域和胞质结构域,GH9B有信号肽,GH9C有跨膜结构域、纤维素结合结构域和信号肽;GH9A和GH9C在基因结构和保守基序显示较高的保守性,GH9B具有多样性;Cel基因编码的蛋白质为两性稳定蛋白,二级结构主要是无规则卷曲和α-螺旋,亚细胞定位于细胞膜或细胞壁,大部分是分泌蛋白,有1个跨膜螺旋。     

水稻多顺反子质体表达载体的构建

根据发表的水稻叶绿体基因组序列，对比烟草高频同源重组目标区(NCBI编号：X15901)设计引物，用PCR的方法克隆到一段3．939kb叶绿体DNA片段，命名为crDNA．以其作为外源基因定点整合的同源重组片段，以来自烟草叶绿体的强启动子Prm、甘露聚糖酶man、绿荧光蛋白gfp、氨基糖苷3’-腺苷酰基转移酶基因aadA和终止子psbA3’，构建水稻质体多顺反子表达载体pLM3(-psbCPrm—SD-man—SD-gfp-SD-aa-dA—psbA3’-tmm-)．并在大肠杆菌中通过平板定性对所构建载体上的表达盒进行了功能鉴定，结果表明：在大肠杆菌中，多顺反子盒式表达结构中的三个基因(man，gfp，aadA)均得到了表达．     

水稻P1B型ATPase重金属转运蛋白的结构与功能研究进展

P1B型ATPase重金属转运蛋白（HMA）广泛存在于低等植物和高等植物中,参与植物生长发育过程中所必需的微量金属营养元素的运输.与双子叶植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）AtHMA1-8的大量研究相比,单子叶植物中HMA转运蛋白的相关功能与研究极其有限.根据已有的研究成果对水稻（Oryza sativa L.）体内9种HMA转运蛋白的分类、结构、分子机制与转运功能进行了详细对比和归纳,对这些重金属转运蛋白在植物中的组织分布、亚细胞定位和金属特异性进行了阐述,推测了目前尚未明确功能的OsHMA1、OsHMA4、OsH-MA6、OsHMA7和OsHMA8的亚细胞定位及潜在的转运功能,以期为未来进一步的科学研究提供更多依据.     

CBR1基因启动子在猪子宫内膜细胞的功能研究（英文）

目的:研究CBR1基因启动子在猪子宫内膜细胞的表达调控机制。创新点:发现CBR1基因启动子在猪子宫内膜受到炎性因子核转录因子kappa B(NF-κB)成员p65调控。p65对该启动子具有正向调节作用,但是对于CBR1基因的表达并不是必需的。方法:通过双荧光素酶报告基因载体确定CBR1基因启动子转录活性区,通过染色质免疫沉淀(Ch IP)技术确定p65能够结合CBR1基因启动子,通过超表达和干扰表达实验证实p65对CBR1基因启动子的调控作用。结论:猪CBR1基因启动子-1640/-647区对于其转录活性是必需的,在-1545/-1531区存在p65的结合位点。p65在猪子宫内膜细胞中促进了CBR1基因mRNA的表达,但是干扰p65则不会造成CBR1基因mRNA表达量下降,推断p65不是CBR1基因表达的必需因素。     

西文蜜蜂LOC724521基因座的cDNA序列克隆及TSS的分析

5’LongSAGE标签得自于全长mRNA分子的5’末端的前19 nt.该研究利用定位在西方蜜蜂基因组中的一个预测基因座LOC724521的2条5’LongSAGE标签序列作为5’引物,通过RT-PCR克隆了该预测基因座的2条长335 bp和337 bp的cDNA序列（GenBank登录号：GU358205,GU358204）.此cDNA编码一条长88个氨基酸残基的多肽.用所克隆的cDNA序列对基因座LOC724521进行功能注释发现,该基因含有3个外显子和2个＂GT-AG＂型内含子.5’LongSAGE标签序列的基因组定位结果显示：基因座LOC724521在雄蜂的头部中表达丰度很高,RNA PolⅡ可从5个转录起始位点（TSS）上以不同效率起始转录,该基因的59%和31%的转录是从2个优势TSS上起始.有趣的是,有一条5’LongSAGE标签序列被定位在内含子区,暗示该基因存在外显子的可变性选择现象.该研究结果不仅在转录水平上证实了软件预测的基因座LOC724521确实存在,同时揭示了该基因存在可变性转录起始位点和可变性外显子选择等转录调控机制.     

中国李AP1M2同源基因的序列结构特征与功能预测

通过同源比对策略从"Angeleno"李果实转录组数据库中获取长1862bp的AP1M2同源核苷酸序列。该同源序列具有完整的ORF,长1287bp,编码428个氨基酸。使用生物信息学在线分析工具,对李AP1M2同源基因的核苷酸与氨基酸序列进行了组成、理化性质、保守结构域、疏水性、跨膜区、信号肽、磷酸化修饰位点、亚细胞定位及功能的预测分析。结果表明,李的AP1M2同源基因在物种间高度保守,其翻译的蛋白质较稳定,属于亲水性蛋白,结构内未发现跨膜结构及信号肽。在生物功能及途径上,该蛋白可能参与了细胞内蛋白转运、囊泡的介导运输,与网格蛋白衔接体、网格蛋白包被的囊泡膜、高尔基体等细胞组成有关。     

基于微阵列技术的缺氧/复氧诱导下血管内皮细胞转录组分析

目的:应用全转录组芯片研究缺氧/复氧诱导下人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的转录组轮廓。创新点:血管内皮细胞(VEC)缺氧/复氧损伤被视定为许多生理和病理过程中导致器官功能障碍的重要驱动因素。然而,其详细病理生理机制和基因表达谱信息尚未阐明。本研究首次应用全转录组芯片技术研究VEC缺氧/复氧诱导下的转录组轮廓。方法:采用缺氧孵育3h后复氧1h的HUVEC为缺氧/复氧组,同时常氧孵育的HUVEC为常氧对照组。应用含58 339条探针的全转录组芯片检测每组三个样本。对差异表达基因进行生信分析和功能验证。结论:本研究发现372个有意义的差异表达基因探针。相关基因涵盖多种途径和功能,例如氧自由基的产生、钙超载、炎症、糖脂代谢、内皮细胞增殖、分化、细胞骨架及通透性调节、细胞裂解、凋亡和血管生成。另外,实验进一步表明,差异表达基因pleckstrin同源样域家族A成员1(PHLDA1)的m RNA和蛋白质表达结果与微阵列结果一致。STRING分析发现,PHLDA1可能与差异表达基因SLC38A3、SLC5A5、Lnc-SLC36A4-1和Lnc-PLEKHJ1-1具有物理性和/或功能性相互作用,这有望揭示VEC在缺氧/复氧环境下长链非编码RNA(lnc RNA)的相关机制。     

基于微阵列技术的缺氧/复氧诱导下血管内皮细胞转录组分析（英文）

目的:应用全转录组芯片研究缺氧/复氧诱导下人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的转录组轮廓。创新点:血管内皮细胞(VEC)缺氧/复氧损伤被视定为许多生理和病理过程中导致器官功能障碍的重要驱动因素。然而,其详细病理生理机制和基因表达谱信息尚未阐明。本研究首次应用全转录组芯片技术研究VEC缺氧/复氧诱导下的转录组轮廓。方法:采用缺氧孵育3h后复氧1h的HUVEC为缺氧/复氧组,同时常氧孵育的HUVEC为常氧对照组。应用含58 339条探针的全转录组芯片检测每组三个样本。对差异表达基因进行生信分析和功能验证。结论:本研究发现372个有意义的差异表达基因探针。相关基因涵盖多种途径和功能,例如氧自由基的产生、钙超载、炎症、糖脂代谢、内皮细胞增殖、分化、细胞骨架及通透性调节、细胞裂解、凋亡和血管生成。另外,实验进一步表明,差异表达基因pleckstrin同源样域家族A成员1(PHLDA1)的m RNA和蛋白质表达结果与微阵列结果一致。STRING分析发现,PHLDA1可能与差异表达基因SLC38A3、SLC5A5、Lnc-SLC36A4-1和Lnc-PLEKHJ1-1具有物理性和/或功能性相互作用,这有望揭示VEC在缺氧/复氧环境下长链非编码RNA(lnc RNA)的相关机制。     

多梳抑制复合体PRC1的核心组分CBX家族蛋白在表观遗传调控中的作用(英文)

研究目的:多梳蛋白家族(PcG)是一类染色质水平上通过表观遗传修饰调控靶基因的转录因子,其主要功能是使其靶基因转录受到抑制进而沉默。PcG通常以多梳蛋白复合体(PRC)的形式存在,目前研究的最多的是PRC1和PRC2。PRC1在PcG对其靶基因进行转录抑制发挥着主要作用。本综述主要论述了哺乳动物中PRC1核心成员CBX蛋白在多梳蛋白调控基因转录过程中发挥的作用及其对胚胎发育、细胞记忆、细胞周期、细胞增殖和肿瘤形成等过程的影响。创新要点:现已有大量有关PcG在表观遗传水平对其靶基因进行修饰转录机制的综述报道,且以PRC1和PRC2为整体来介绍表观遗传调控机制的文章也屡见不鲜。然而,关于PRC1核心成员CBX蛋白在哺乳动中的同源蛋白CBX2、CBX4、CBX6、CBX7、CBX8对哺乳动物个体发育调节及肿瘤发生过程的分子机制并没有系统的论述。本综述主要将这五种CBX蛋白在转录分子水平上的所发挥的功能进行相关的介绍,并且总结了CBX2、CBX4、CBX6、CBX7、CBX8各自最新的研究进展,体现出五种CBX蛋白的共同功能、各自独特的功能及彼此间的相互联系。重要结论:总结了在哺乳动物中的五种CBX蛋白在胚胎发育和肿瘤形成等过程中独特的功能调节机制以及整体的相互作用,发现CBX作为PRC1的核心组分在基因表观遗传调控中发挥着极其重要的作用。