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昆虫PBAN家族神经肽研究进展
昆虫神经肽在昆虫生长发育过程中有着重要的生理功能,胚胎发育、蜕皮变态、滞育、迁飞、代谢、生殖等都离不开神经肽的调控.近20年来,随着生物化学和分子生物学技术的发展与应用,一系列重要的昆虫神经肽被分离、纯化,氨基酸一级结构被确定.至今总共发现了100多种昆虫神经肽,这些肽根据功能或结构序列的相似性大约分为20组(或家族),其中PBAN/pyrokinin是近年才出现的一个神经肽家族,是C端具有五肽FXPRL(X=S,V,T,G等)(苯丙-X-脯-精-亮氨酸)序列的一类神经肽.
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大鼠肝再生相关基因LRRP1的人同源基因是一种新型琥珀酸脱氢酶的亚单位编码基因
目的:应用分子生物学和生物信息学方法,寻找、克隆大鼠肝再生相关基因LRRPl的人的同源基因,阐明LRRPl基因的结构和功能,为研究肝脏再生调节的分子生物学机制奠定基础.方法:利用美国国立卫生研究院建立的核苷酸数据库(GenBank)以及相应的核苷酸序列同源性搜索分析软件(BLASTN),以大鼠的LRRPl的cDNA序列作为参照,对于人的同源性cDNA序列进行搜索分析,寻找人的LRRPl的同源基因序列.利用蛋白质一级结构序列的数据库以及相应的同源蛋白序列的搜索分析,阐明人LRRPl蛋白质一级结构与已知蛋白序列的同源性,从而根据蛋白质一级结构的相似性,对于新克隆基因进行功能方面的预测分析.应用在线软件的分析,对于人LRRPl蛋白质一级结构序列进行分析预测,分析其氨基末端序列是否具有信号肽序列,以判断人LRRPl蛋白是否是一种可以分泌表达的蛋白;同样对人LRRPl蛋白质一级结构序列进行在线软件的分析,对于人LRRPl蛋白质分子结构中的潜在的糖基化位点以及其他类型的修饰位点进行预测.结果:人的LRRPl的编码基因由480nt组成,编码产物由159aa组成.人LRRPl的蛋白质一级结构序列与人琥珀酸脱氢酶亚单位D、牛琥珀酸脱氢酶亚单位D高度同源,同源性分别为79%(126/159),78%(123/156).人LRRPl是一种分泌蛋白,在其分子结构中具有N-糖基化位点、蛋白激酶C磷酸化位点和豆蔻脂化修饰位点.结论:人LRRPl蛋白是一种新型的琥珀酸脱氢酶的亚单位编码基因.
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小鼠和大鼠NS5ATP4同源基因序列的生物信息学分析
目的:克隆、鉴定、分析小鼠和大鼠NS5ATP4基因序列,确定编码产物序列,并对于其与人的NS5ATP4基因及其编码产物的序列的同源性进行分析.方法:利用基因芯片技术获得了人NS5ATP4的cDNA序列,利用生物信息学技术确定小鼠、大鼠的NS5ATP4的基因及其编码产物的序列,并对于其同源性进行生物信息学分析.结果:利用生物信息学技术确定了小鼠和大鼠的NS5ATP4的基因及其编码产物的序列,小鼠和大鼠的NS5ATP4编码基因区分别由762和756个核苷酸(nt)组成.编码产物分别由263和261个氨基酸残基(aa)组成.与人NS5ATP4基因和蛋白质一级结构序列的同源性分别为90.29%,84.25%和95.65%,86.96%.结论:应用生物信息学技术确定了小鼠和大鼠的NS5ATP4的基因及编码产物的序列.
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HBV前-S1蛋白结合蛋白大鼠同源基因的克隆化
目的:利用生物信息学(bioinformatics)技术克隆,鉴定人HBsAg前-S1蛋白结合蛋白(PSlBP)编码基因的同源基因.方法:人PSlBP由表达型cDNA文库的噬菌体展示技术筛选获得.以人的PSlBP的cDNA序列作为参照,对于美国国立卫生研究院(NIH)国立医学图书馆(NLM)生物工程信息学研究中心(NCBI)建立的核苷酸序列数据库GenBank,利用同源基因序列比对的在线分析软件BLASn进行同源基因序列的比对,发现新的来源于大鼠的同源基因.确定大鼠PSlBP的cDNA序列之后,对于大鼠PSlBP蛋白质一级结构序列与人和小鼠的PSlBP蛋白质一级结构序列的同源性进行分析.利用在线分析软件,对于大鼠PSlBP一级结构序列中潜在的修饰和功能位点进行初步的预测分析.结果:利用噬菌体展示技术获得了人的PSlBP的cDNA序列.以生物信息学技术确定了大鼠PSlBP的cDNA其编码产物的序列.大鼠PSlBP的cDNA由1 455 nt组成,编码产物由484aa组成.大鼠PS1BP蛋白质一级结构与人和小鼠PS1BP蛋白质一级结构的同源性分别为80.79%(391/484)和92.98%(450/484).利用在线分析软件,在大鼠PSlBP蛋白质一级结构中还发现了一系列潜在的蛋白质修饰结构位点.结论:大鼠PSlBP基因及其编码产物序列被确定.
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乙型肝炎病毒中国流行株全基因的克隆与序列分析
目的:从中国慢性乙型肝炎患者的血清中,应用长距离多聚酶链反应技术(L-PCR)技术扩增、克隆乙型肝炎病毒(HBV)的全基因组序列,建立中国HBV流行株的参考标准序列.方法:从2例慢性乙型病毒性肝炎患者血清提取DNA,以L-PCR技术对于3 200 bp的HBV DNA进行扩增,纯化后克隆到TA载体中进行序列分析.对于HBV DNA的各个编码基因区进行分析.结果:克隆获得的5个HBV DNA全基因序列分别为G376-A6、G376-A7、G683-A1、G683-A2和G683-A3,全基因序列长度分别为3 125、3 215、3 213、3 182和3 215碱基对(bp),在GenBank中的注册号分别为AF384372、AF384371、AF363963、AF363962和AF363961.其中G376-A6、G376-A7来源于同一个患者,G683-A1、G683-A2、G683-A3来源于另一个患者.G376-A6、G683-A2两株病毒在前-S1区存在缺失突变区.其中G683-A2的羧基末端区存在缺失突变.来源于不同患者的e/核心抗原蛋白质一级结构序列没有显著的差别,但来源于同一个患者的HBV基因序列有着明显的同源性.G376-A6、G683-A2两株病毒存在多聚酶蛋白区的缺失突变,但不在多聚酶蛋白的活性结构区,因此考虑这种形式的突变尚不会影响到多聚酶的活性.G683-A3株病毒的多聚酶在其羧基末端存在较长的缺失突变区,使其多聚酶区结构被破坏.5株病毒的X蛋白的一级结构序列比较的结果说明其高度保守.但是相对来讲,X蛋白的氨基末端更为保守,羧基末端序列有一定程度的变异.结论:克隆了HBV DNA中国株的全基因序列,可以作为研究中HBV流行株的参考序列.
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丙型肝炎病毒核心蛋白结合蛋白6基因和蛋白的生物信息学分析
目的:克隆丙型肝炎病毒(HCV)核心蛋白结合的肝细胞的蛋白基因,对新发现的基因及编码产物的结构与功能,及其基因表达的调节机制的结构基础进行生物信息学分析.方法:应用酵母双杂交技术,以HCV的核心蛋白作为"诱饵(bait)",筛选鉴定与其结合的肝细胞中蛋白的编码基因.应用生物信息学(bioinformatics)技术,对其中筛选得到的人HCV核心蛋白结合蛋白6(HCBP6)全长基因及其编码产物的一级结构序列,进行生物信息学分析.获得该基因的基因组序列,并利用同源基因序列的比对,确定该基因在染色体上的定位,并确定人HCBP6基因的内含子序列.对其编码上游的基因组DNA序列进行分析,获得该基因启动子序列的一些信息.同时,根据同源基因序列的比较,确定了小鼠HCBP6的基因序列和氨基酸残基序列.通过对氨基酸残基序列的疏水性特点的分析,确定了HCBP6蛋白的潜在的抗原结构位点.通过蛋白质一级结构的在线计算机软件的分析,对人HCBP6蛋白质一级结构潜在的功能性结构位点进行了计算机辅助分析预测.结果:通过酵母双杂交技术的筛选和鉴定,结合生物信息学分析,证实人HCBP6基因由456 nt组成,编码产物由152 aa组成.人HCBP6的基因组DNA是没有内含子序列的DNA结构.通过生物信息学技术分析,确定人HCBP6基因组DNA定位于人22号染色体上.在对人HCBP6基因启动子序列的生物信息学分析中发现了几段可能的启动子序列结构,以及可能的转录因子蛋白潜在的结合位点.利用同样的技术,确定了小鼠的HCBP6的基因序列和蛋白质一级结构序列.对人HCBP6的蛋白质一级结构序列进行分析,发现在其序列中第80-110氨基酸残基序列之间存在疏水性结构位点,提示抗原位点所在,对其进行免疫学分析提供了可能.利用在线软件,对人的HCBP6蛋白质结构中潜在的功能位点进行了初步的预测,为进一步研究HCBP6蛋白的生物学功能的实验研究,提供了丰富的信息.这些生物信息学分析的结果,虽然目前还只是初步的,有些还不能被实验所证实,但是,对新基因的结构与功能的研究来说,毕竟这种生物信息学分析,能够提供一些线索,对下一步结构与功能分析实验的设计,具有很大的帮助.结论:酵母双杂交技术结合生物信息学技术,是克隆、分析蛋白结合蛋白的基因,对于其功能结构域的预测的有效工具,在病毒性肝炎的致病机制研究中具有重要应用前景.
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癌特异性的细胞凋亡诱导因子MDA-7/IL-24的研究进展
黑色素瘤分化相关基因7(melanoma differentiation-associated gene-7,MDA-7)初是由Jiang等[2]利用消减杂交法从β干扰素(IFN-β)和瑞香素(MEZ)诱导的终末分化人类黑色素瘤细胞中克隆到的基因.后来根据其结构序列的同源性,染色体的定位及类细胞因子的特点,被国际人类基因组织(HUGO)重新命名为IL-24.MDA-7/IL-24位于人类染色体的1q32-33,这是一个跨越195kb的基因组区,表达包括IL-10、IL-19、IL-20和IL-24等IL-10细胞因子家族.
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功能基因组学的研究内容和方法及在肾脏疾病研究中的应用
众所周知,人类基因组计划(human genome project,HGP)的结果已经向人们公布了97%的人类基因序列,这意味着人类已掌握了自身基因的结构序列,而在人类基因组所蕴含的近30 000~40 000个基因中,迄今为止只有40%被克隆和鉴定,仍然有近60%的人类基因功能还是个谜[1,2].
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肿瘤抑制因子P33ING1b的研究进展
生长抑制因子(inhibitor of growth,ING)家族是学者在筛选生长抑制基因的过程中检测到其成员之一的ING1而偶然发现的一个新家族[1],已被归入肿瘤抑制基因家族这个正在不断发展的群体.该群体的成员含有一系列与转录调控相关的结构序列,能编码相应的蛋白因子.其中,P33ING1b是ING1的蛋白产物之一,具有多种生物学功能.