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。     

链霉菌查尔酮合成酶基因克隆及原核表达载体构建

根据Genbank数据库已知的链霉菌的查尔酮合成酶基因的保守区设计chs基因特异简并引物,土壤总DNA为模板,利用PCR技术扩增得到该1条chs基因编码区,通过TA克隆、测序和同源比对及进化分析表明：该基因为放线菌来源chs基因．分别在该基因5＇末端和3’末端分别引入的限制酶NcoI和EcoRI酶切位点,利用上述2种限制酶分别酶切导入到psimple—T／chs载体和原核表达pET32a,凝胶回收目的片段后,将二者连接并转化大肠杆菌感受态细胞,转化子经菌液PCR筛选、双酶切鉴定后,3730测序结果表明,该基因全长编码区为1089bp,推测该基因编码全长为362个氨基酸残基,等电点（PI）为5．41、分子量为3965道尔顿含有cHs保守功能区的酸性蛋白质．分析表明,该基因与Streptomyceslividans来源的查尔酮合成酶RppA基因核苷酸相似性高达93％,氨基酸序列相似性高达87．70％．测序结果表明,该基因已经成功插入到pET32a载体中．     

盐芥ATPase E Like基因的生物信息学分析

文章利用一系列的生物信息学软件分析了盐芥ATPase E Like基因编码蛋白的氨基酸组成、等电点、结构域、特征位点、二级结构等蛋白质性质,并同拟南芥ATPase E1、E2、E3蛋白作了对比.结果表明:盐芥ATPase E Like基因编码蛋白分子式为:C1132H1867N325O349S9,属于不稳定蛋白;二级结构主要是以α螺旋为主.在所分析的指标中,盐芥ATPase E Like蛋白与拟南芥ATPase E1、E2、E3相比存在着一定差异.     

甜土植物与盐生植物HKT1基因比较分析

利用一系列的生物信息学软件分析了GenBank上注册的三种甜土植物与四种盐生植物HKT1基因编码蛋白的氨基酸组成、等电点、结构域、特征位点、二级结构等蛋白质性质,并将三种甜土植物与四种盐生植物HKT1基因作了对比.结果表明：甜土植物与盐生植物HKT1基因的理化性质、结构特征和功能等方面有一定的差异,但差异并不明显.     

小麦SOD基因的电子克隆及生物信息学分析

以NCBI中的EST数据库为主要数据来源,以一系列生物信息学软件为工具,进行了超氧化物歧化酶（SOD）基因的电子克隆及生物信息学分析。结果表明：通过电子克隆方法获得了SOD基因的编码区全长序列,该预测的SOD蛋白质氨基酸序列与数据库中同类基因的蛋白质氨基酸序列具有极高的相似性,并且含有完整的保守结构域;电子克隆到的SOD基因编码的不是分泌蛋白,也不是膜蛋白,而是胞质蛋白。通过某个基因的一个EST序列采用电子克隆的手段进行基因全长的电子拼接是可行的。     

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。     

甜橙CsLOB1基因克隆、表达及干涉载体构建

为探讨高感溃疡病‘纽荷尔’脐橙CsLOB1基因序列特征及其响应柑橘溃疡菌侵染表达特点,利用同源序列法从‘纽荷尔’脐橙叶片中克隆得到CsLOB1基因CDS全长并进行序列分析.实时荧光定量法检测‘纽荷尔’脐橙叶片接种溃疡菌后CsLOB1基因表达变化.结果表明,CsLOB1基因CDS序列全长714 bp,编码237个氨基酸.理化性质预测分析表明CsLOB1蛋白为亲水性蛋白质;保守域预测表明,CsLOB1蛋白含有LBD基因家族LOB保守结构域.系统进化树分析表明,‘纽荷尔’脐橙与克里曼丁橘CsLOB1蛋白同源性高于其它非柑橘类植物.实时荧光定量PCR分析显示,柑橘溃疡菌接种后,‘纽荷尔’脐橙叶片CsLOB1基因表达显著上调.采用gateway克隆技术进一步构建CsLOB1基因RNAi干涉载体,为柑橘抗溃疡病种质的创建建立基础.     

烟草中NAC转录因子NtNAC8的克隆与序列分析

利用数据库资源和RT-PCR技术从烟草中克隆出一个NAC转录因子新成员--NtNAC8,并进一步对NtNAC8转录因子的序列进行分析;同时对该基因编码蛋白质的理化性质、蛋白质结构及其生物学功能等进行预测.结果表明,NtNAC8编码一个由301个氨基酸残基组成的相对分子质量为34.98 kD的NAC转录因子,并推测其可能...     

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。     

有关“原核基因与真核基因”的习题

原核细胞的基因结构由编码区和非编码区组成,编码区能够转录为相应的信使RNA,进而指导蛋白质的合成;非编码区虽然不能编码蛋白质,但有调控遗传信息表达的核苷酸序列.     

来自水稻伴生生物一个cDNA片段的序列分析

利用反转录聚合酶链式反应的方法，以单引物R2为引物，从水稻伴生菌中克隆到了一cDNA片段，长1029bp，其中开放阅读框部分共编码220个aa。NcBI核苷酸序列同源性比对结果表明：开放阅读框部分与大肠杆菌、志贺菌和沙门氏菌有较高的同源性，但在3’非翻译区几乎没有同源性；多肽序列的同源性比对结果显示，R2在N-端比目前已知的四氢叶酸脱氢酶/环化酶多肽序列少50个aa，C-端少18个aa。通过http://www.fruitfly.org网站下的启动子预测软件未发现转录起始位点，在3’端也无AATAAA加尾信号，因此我们克隆的cDNA不是完整的基因序列。通过功能结构域预测和三维结构分析表明：R2存在多个功能结构域，即FolD、KOG4230、THF_DHG_CYH_C、KOG0089和THF_DHG_CYH，其中KOG0089和THF_DHG_CYH_C为R2蛋白所包含的完整的功能结构域，晶体模型显示其分子表面凹凸不平，分子内存在间隙，总能为-5243．076kJ／mol，存在两个GROMOS程序修复点即Gly^53Gly^187，有7个类似于Aal^83和Leu^86的锚定连接形成两个环状结构。     

例析生物学中的“至少”与“最多”

在2009年上海高考生物试卷中有这样两道题：（1）某蛋白质由m条肽链n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是（）。A.n-mB.n-2mC.n＋mD.n＋2m（2）某条多肽的相对分子质量为2778,若氨基酸的平均相对分子质量为110,如考虑终止密码子,则编码该多肽的基因长度至少是（）。     

血管生长素基因在食肉目中的分子进化研究

血管生长素(Angiogenin, ANG)主要与宿主防御功能相关,是核糖核酸酶基因(Ribonuclease A,RNASE A)超家族重要成员之一。基于基因组水平对食肉目2个超科7科14个物种开展ANG分子进化研究,采用Blast N与TBlast N的方法,共获得9条功能基因和5条假基因。功能基因平均等电点为9.52,其值明显高于RNASE A超家族其它成员,典型的RNASE A超家族序列特征在ANG中未发生改变,揭示食肉目ANG拥有原有的宿主防御功能。系统发育树显示猫型超科4个物种聚为一簇,犬型超科的海豹科与海象科形成姐妹群。     

八个“误区警示”厘清《基因突变及其他变异》热考点

误区1.基因突变一定引起生物性状的改变,有新性状的产生一定是基因突变的结果 例1（2013海南卷）某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的,如不考虑染色体变异,下列叙述错误的是（）. A.该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的 B.基因B1和B2编码的蛋白质可以相同,也可以不同 C.基因B1和B2指...     

高考生物模拟试题(七)

第Ⅰ卷　选择题1 .植物细胞中 ,都有矿质元素参与组成的一组有机物是 (　　 )Ａ .核糖和脱氧核糖　　　　　　　　　　　Ｂ .丙氨酸和丙酮酸Ｃ .叶绿素和纤维素　　　Ｄ .ＡＴＰ和ＲＮＡ2 .已知某蛋白质分子由 2条肽链组成 ,在合成蛋白质的过程中生成 3.0× 1 0 - 2 1ｇ的水 ,那么控制该蛋白质合成的基因中至少有多少脱氧核苷酸 ? (　　 )Ａ .6 1 2　　　　　　Ｂ .30 6Ｃ .2 0 4　　　　　　Ｄ .6 0 63.下列叙述中哪项不属于线粒体、叶绿体和核糖体共有的特征 (　　 )Ａ .都有水生成Ｂ .都有ＡＴＰ生成Ｃ .都含有核酸Ｄ .都含有蛋白质4 .引…     

凹耳蛙SOX基因的PCR-SSCP分析

SOX基因家族是一类与SRY基因高度相关的转录调控因子,具有一个保守基序HMG—box,可以与DNA序列特异性结合,促进基因的特异转录,从而在胚胎发育及性别分化中起着重要作用。本文采用PCR方法,扩增了凹耳蛙的SOX基因保守区,获得长约220bp的片段;SSCP分析结果显示凹耳蛙SOX基因雌雄个体片段无差异,与人的有较大差异,本文为探讨凹耳蛙的性别决定机制及SOX基因的进行提供了分子资料。     

野桑蚕酚氧化酶原的部分性质及其基因进化分析

根据已克隆的野桑蚕酚氧化酶原基因的cDNA序列,利用生物信息学工具对该基因编码蛋白质的部分性质进行了分析.结果表明:野桑蚕酚氧化酶原基因PPO1和PPO2编码蛋白质的分子量和等电点分别为78.703 kDa,80.075 kDa和6.28,5.62;氨基酸序列的C-末端均没有疏水跨膜区域,其基因编码蛋白质的三级结构分别具有12个α螺旋、16个β折叠和14个α螺旋、18个β折叠.对18个物种的基因进化进一步分析表明:野桑蚕与家蚕的亲缘关系最近,与其他物种的亲缘关系相对较远.     

人类基因

人类基因 基因的遗传学概念是代表生物的遗传物质,是生物性状遗传的基本功能单位。基因的分子生物学概念是指DNA双螺旋链上的一段核苷酸序列,它携带着能在特定条件下表达的遗传信息,表现出特定的生理功能。 人类基因现代的定义是:合成有功能的人体蛋白质多肽链或RNA所必须的全部DNA序列。按功能大致可将其分为:(1)结构基因(structure gene),是编码蛋白质多肽链,又称蛋白质基因。(2)调节基因(regu1ator gene),对结构基因表达起调控作用,     

不同线粒体基因作为DNA条形码鉴定按蚊的比较分析

蚊虫是最为重要的医学昆虫之一,准确鉴定其种类是防控的重要基础,但基于形态学鉴定困难较多。线粒体基因组序列获取便捷、已公布数据全面,作为DNA条形码开展分子鉴定具有突出优势。为进一步评估不同线粒体基因序列作为DNA条形码在蚊科昆虫鉴定中的作用,本研究以按蚊属为例,选取在GenBank数据库中线粒体全基因组序列公布最多的5种,每种随机下载5条序列,通过进化速率、遗传距离、条形码间隙和系统发育分析,比较了线粒体全部13个蛋白质编码基因分别作为DNA条形码鉴定种类的可靠性。结果表明按蚊线粒体的13个蛋白质编码基因中,ND5基因进化速率最快,而COI基因最为保守。除COIII基因外,其余基因均可作为DNA条形码开展分子鉴定,但其中ND4L基因的条形码间隙不显著,可能存在鉴定不准确的情况。剩余线粒体基因中,ATP8、COI、COII、CytB和ND5基因间隙显著且在种内和种间均具有较强的稳定性,优先推荐选用为DNA条形码,ATP6、ND1、ND2、ND3、ND4和ND6基因则存在种内或（和）种间不保守的情况,可以作为备选序列。研究结果为科学选用DNA条形码序列进行蚊科昆虫的鉴定提供了参考依据。     

六种猫科动物线粒体基因组比较

虎(Panthera tigris)、豹(Panthera pardus)、雪豹(Panthera uncia)、云豹(Neofelis nebulosa)、猎豹(Acinonyx jubatus)和家猫(Felis catus)线粒体基因组全序列全长分别为16990、16964、16773、16844、17011和17009bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA,2个rRNA、一个非编码的控制区(D-loop)以及一个轻链复制起点(OLR),碱基含量A+T大于C+G。在蛋白编码基因中,AT偏向性在密码子的第二位点更加明显,这与大多数哺乳动物第三位点AT偏向性较高明显不同。蛋白质基因在密码子的使用上,ATG为多数基因的起始密码子,TAA为多数基因的终止密码子。预测的tRNA二级结构显示,除tRNASer(AGY)基因缺失"DHU"臂外,其余的tRNA基因序列都可以折叠成典型的"三叶草结构"。控制区位于tRNAPro和tRNAPhe之间,控制区结构为高变Ⅰ区、中央保守Ⅱ区和保守序列Ⅲ区三个结构域。