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劳盆拟刺铠虾(Munidopsis lauensis)是一种十足目铠甲虾, 能够适应深海化能合成生态系统的极端环境, 但是其已知基因序列信息却很少。为此, 采用PacBio平台的SMRT测序技术对来自南海台西南冷泉劳盆拟刺铠虾的肝胰腺、鳃、肌肉和肠混合组织进行了三代全长转录组测序。通过聚类、校正、去冗余之后共获得28 811条高质量isoform, 平均长度为2 086 bp, N50长度为2 275 bp。使用Nr、SwissPort、KEGG、KOG数据库对转录本序列进行功能注释, 共有20 616 (71.56%)条isoform得到注释。进一步高级注释共获得21 848个蛋白编码序列, 共预测到537个转录因子、6 430个长链非编码RNA和10 060个SSRs位点。KEGG通路分析发现两条可能与劳盆拟刺铠虾适应深海化能极端生境相关的通路, 分别为过氧化物酶体通路和谷胱甘肽代谢通路。其中, 共有180条isoform被发现参与编码过氧化物酶体通路中的31个关键酶, 213条isoform参与谷胱甘肽代谢通路中19个关键酶的编码。基于全长转录组数据, 利用同源比对、功能结构域预测及系统发育树构建等方法对劳盆拟刺铠虾谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因家族进行挖掘与鉴定, 共发现属于theta、delta、mu、kappa四种亚家族的20条GST候选序列。通过对劳盆拟刺铠虾全长转录组测序、功能注释和环境适应相关的重要基因及通路的分析, 不仅丰富了深海组学数据资源, 也为进一步揭示甲壳动物适应深海化能极端环境的分子机制奠定了基础。 相似文献
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为了研究南极冰藻的热胁迫应答机制，本文根据转录组测序得到的冰藻Chlamydomonas sp. ICE-L过氧化氢酶CiCAT基因分析了其编码蛋白的特征，同时研究了CiCAT基因表达和过氧化氢酶活性在培养温度升高时的响应变化情况。结果表明:CiCAT基因序列全长为2 066 bp，编码492个氨基酸。在过氧化氢酶的系统进化树中，南极冰藻与其他绿藻聚类为一个分支。CiCAT编码的蛋白序列与盐藻和红球藻的过氧化氢酶序列相似性较高，分别为80.5%和78.9%。当南极冰藻处于热胁迫条件下，CiCAT基因的相对表达量和过氧化氢酶活均呈现出先上升后下降的趋势，但在胁迫24 h时CiCAT基因的表达量变化不明显，而实验组的酶活显著高于对照组。在胁迫72 h时，基因表达量和酶活均达到最高值。研究初步表明，与在常温藻类和高等植物中的功能相似，在经受热胁迫的情况下，南极冰藻中的抗氧化酶系统也发挥着重要作用。 相似文献
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硝酸还原酶(NR)除调节植物的氮代谢外,在植物的各种非生物胁迫的适应过程中也发挥着重要的作用.从南极冰藻Chlamydomonas sp.ICE-L的cDNA文库中筛选到了硝酸还原酶的全长基因,对其进行测序并对其编码的蛋白序列进行了生物信息学分析,构建了NR的系统进化树,通过多序列比对探讨了可能与该酶逆境适应性相关的活性位点,并对该蛋白进行了三级结构预测分析.结果显示,NR基因的编码区长2 589 bp,编码863个氨基酸.在以氨基酸序列构建的系统进化树中,南极衣藻的NR序列和其他绿藻类的聚在一起,与团藻、莱茵衣藻、杜氏盐藻和小球藻的同源性依次分别为63％,61％,60％和54％.蛋白质功能预测分析显示,该NR基因含有与高等植物NR相类似的3个不同的功能结构域.对南极冰藻NR基因的生物信息学分析研究,将有助于从硝酸还原酶角度了解南极衣藻对极端环境的适应性,拓展并深化其适应机制的研究. 相似文献
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对红藻龙须菜(Gracilaria leimanei formis)UDP葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)基因的表达与不同藻株中藻体琼胶产量之间的相关性进行研究.通过PCR扩增的方法得到了龙须菜UGPase的基因序列.该基因cDNA序列的全长为2 200 bp,开放阅读框1 485 bp,编码494个氨基酸;龙须菜UGPase基因的氨基酸序列与其它物种的UGPase氨基酸序列相似性较高;该基因是单拷贝的,缺乏内含子;具有特殊的加尾信号.利用荧光实时定量PCR的方法检测UGPase基因相对表达量.结果表明,该基因的表达与琼胶含量存在显著相关性,即在高琼胶组藻株中的表达量显著高于低琼胶组藻株,对琼胶含量高低具有指示作用,显示了在产业化应用中的潜能. 相似文献
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海洋球石藻Emiliania huxleyi及其特异性裂解病毒E. huxleyi virus (EhVs)在调节海洋碳、硫循环及全球气候变化中起着重要作用，也是开展真核生物病毒–宿主相互作用研究的良好模型系统之一。为了探究病毒感染条件下E. huxleyi基因表达水平的变化，以海洋球石藻E. huxley–BOF 92及其专一性裂解病毒EhV-99B1为研究对象，利用Illumina HiSeq 2000高通量测序技术，分别对E. huxleyi病毒感染组(Exp)和非感染对照组(Con)6 h和45 h的藻细胞样品进行转录组测序分析。共得到32 909条平均长度为1 153 bp的基因。病毒感染6 h和45 h分别得到2 617和5 229个差异表达基因，其中共差异表达基因465个。随机选取10条差异表达基因，采用qRT-PCR进行实验验证，结果证实转录组分析可靠。GO功能注释和KEGG通路富集，发现大量基因与氧化应激反应、脂类代谢、碳水化合物代谢及信号转导等代谢过程相关，其中变化最显著的是谷胱甘肽代谢途径。从病毒感染球石藻转录组中筛选出部分与氧化应激反应相关的基因，其中9个基因显著上调，11个基因显著下调，表明宿主能够通过体内的氧化应激反应响应病毒胁迫。 相似文献
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黄斑篮子鱼去毒相关基因的克隆与肝脏组成型表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
从基因水平探讨海洋鱼类对海洋藻毒素的去毒分子机理。采用RT-PCR法成功克隆了黄斑篮子鱼Siganus oramin肝脏I时相代谢酶细胞色素P450 1A(CYP1A)、II时相代谢酶alpha型谷胱甘肽S-转移酶(GSTA)和rho型谷胱甘肽S-转移酶(GSTR)、热休克蛋白70 (HSP70)、alpha 1型钠钾ATP酶(ATP1A1)及β-肌动蛋白(beta-actin, ACT)基因cDNA核心序列，序列分别长879 bp、582 bp、588 bp、660 bp、749 bp和554 bp。序列同源性分析发现，属鲈形目的黄斑篮子鱼CYP1A、GSTA和GSTR与同属鲈形目的牙鲆Paralichthys olivaceus、欧洲鲽Pleuronectes platessa、真鲷Pagrus major、鲤形目的斑马鱼Brachydanio rerio 相应氨基酸序列同源性较高，CYP1A和GSTA与非洲爪蟾(两栖类)、鸡(鸟类)、小鼠、大鼠和人(哺乳类)相应氨基酸序列同源性低，这可能与鱼类I、II时相去毒酶基因承担水环境毒素去毒代谢的特殊功能有关；而HSP70、ATP1A和β-肌动蛋白在鱼类、两栖类、鸟类、哺乳类中均有较高的同源性，这可能与这些基因在机体中承担的最基本的生命功能相关。应用半定量RT-PCR的方法，以β-肌动蛋白作为外参照，在指数期增长范围内分别得到了CYP1A、GSTA、GSTR、HSP70和ATP1A1 mRNA与β-肌动蛋白mRNA (%)的比值，确定黄斑篮子鱼肝脏去毒相关基因的组成型表达水平。其中，黄斑篮子鱼肝脏CYP1A、GSTA和GSTR基因组成型表达相对较高，HSP70和ATP1A1基因组成型表达相对较低，这可能与不同基因在黄斑篮子鱼海洋藻毒素去毒分子机理中承担的作用相关，为海洋藻毒素在海洋鱼类中的积聚及代谢去毒分子机制的研究提供了相关数据。 相似文献
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潮间带红藻海萝(Gloiopeltis furcata)对失水胁迫具有很强的耐受能力。为探索海萝周期性失水过程中的响应机制,本研究在24 h内设计了两次连续的失水-复水循环处理,测定了海萝抗氧化酶活力的变化情况。同时,利用转录组测序技术,结合荧光定量PCR方法(qRT-RCR),对海萝失水响应基因的转录表达进行了验证。结果表明:海萝转录组共组装到32681条基因。与对照组相比,处理组共表达了7161条差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。KEGG分析显示, DEGs分布在代谢、环境信息加工、有机体系统、遗传信息加工、细胞进程等方面。海萝抗氧化酶活力测定发现,抗氧化能力对海萝响应失水胁迫十分重要。过氧化氢酶(CAT)、硫氧还蛋白还原酶(TrxR)、超氧化物歧化酶(SOD)参与抗氧化过程,其中CAT酶活力对海萝抵抗失水胁迫尤为重要。此外,qRT-PCR结果显示,海萝中渗透调节物质红藻糖苷合成的相关基因(GfUGPase、GfGK、GfGPDH)只对初次失水处理有正响应。而热激蛋白70基因(GfHSP70)、碳酸酐酶基因(GfCA)、MYB蛋白编码基因(GfMYB)以及谷胱甘肽S转移酶基因(GfGST)在两次失水过程中其转录水平均有上调表达,它们也参与了海萝失水响应机制。 相似文献
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根据GenBank中已知的条斑紫菜(Porphyra yezoensis)SSU和LSU r RNA基因序列分别设计引物,分别以混合个体和单个个体的基因组DNA以及c DNA为模板进行扩增,测序分析后推测SSU r RNA基因中的内含子转录后加工可能仍被保留,而在LSU r RNA基因上游序列中没有发现内含子。长511bp的内含子位于SSU r RNA基因序列的上游,其插入位点为TCTGGTG-CCAGCAGCC,内含子5′和3′端的核苷酸序列分别为AAC-和-ATGG。该内含子的剪接位点以及保守区P,Q,R,S与I型内含子是不同的。研究发现,在同种紫菜中,不同个体SSU基因中内含子的有无、分布及结构特征是不同的,说明内含子对于分类是不太适合的。但是内含子的长度以及核苷酸序列在种间又具有一定的特异性,可以为红藻种间以及种内亲缘关系较远的亚种和不同地理群的区分和鉴定提供参考。 相似文献
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对红藻龙须菜(Gracilarialei maneiformis)UDP葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)基因的表达与不同藻株中藻体琼胶产量之间的相关性进行研究。通过PCR扩增的方法得到了龙须菜UGPase的基因序列。该基因cDNA序列的全长为2 200 bp,开放阅读框1 485 bp,编码494个氨基酸;龙须菜UGPase基因的氨基酸序列与其它物种的UGPase氨基酸序列相似性较高;该基因是单拷贝的,缺乏内含子;具有特殊的加尾信号。利用荧光实时定量PCR的方法检测UGPase基因相对表达量。结果表明,该基因的表达与琼胶含量存在显著相关性,即在高琼胶组藻株中的表达量显著高于低琼胶组藻株,对琼胶含量高低具有指示作用,显示了在产业化应用中的潜能。 相似文献
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钒依赖溴过氧化物酶(Vanadium-dependent bromoperoxidase,vBPO)在富集碘的褐藻中广泛存在,催化碘化物生成,消除过量过氧化氢,保护藻体。因此,vBPO基因是褐藻天然免疫和防御应答的指示基因之一。中国广泛栽培海带(Saccharina japonica),但现行的"浮绳网藻体倒置避夏栽培"模式可能使海带孢子体持续性地处于强紫外线、强光照、高温度及频繁的光照和温度波动等环境因素的胁迫状态。这可能是导致海带病害越来越频繁的生理学原因。本研究用转录组测序方法分析了海带孢子体4个生长发育时期(薄嫩期、厚成期、成熟期和衰老期)vBPO基因的表达模式,获得了59条至少在一个生长发育时期表达的vBPO基因转录本组装物,其中的4条含有完整vBPO基因开放阅读框。用这4条序列含有的开放阅读框逆翻译成氨基酸序列并与从NCBI数据库下载的16个物种的28条vBPO氨基酸序列构建分子系统学树,发现它们的氨基酸序列与掌状海带(Laminaria digitata)的vBPO亲缘关系最近,并与所有褐藻vBPO聚为一枝。这说明这些转录本就是海带vBPO基因表达产物。研究还发现,59条海带vBPO基因转录本在4个发育时期的平均丰度是相应时期全部基因转录本的平均丰度的9～19倍,平均13倍,这说明海带天然免疫和防御应答机制之一的碘富集机制持续性处于高活性状态。研究还发现海带vBPO基因表达模式与碘含量变化呈正相关(r=0.974)。 相似文献
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Glycogen, a polymer of glucose, is an important means of storing energy. It is degraded by glycogen phosphorylase (GPH) and hexokinase (HK), glycogen phosphorylase, and hexokinase cDNAs (Ca-GPH andCa-H... 相似文献
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夏季高温是限制龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)生长和发育的一个主要问题。本研究以野生龙须菜作为材料,经过28℃的热锻炼预处理72 h,再分别置于32、36、40℃高温胁迫24 h,并测定了高温胁迫条件下龙须菜的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和可溶性蛋白质的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸(AsA)水平等生理指标,研究了龙须菜对高温胁迫的响应。结果表明:热锻炼能维持藻体较低的MDA含量,降低H2O2的产生速率,缓解藻体的膜脂过氧化伤害;同时热锻炼缓解了可溶性蛋白质的降解,增加了SOD酶的比活力,缓解了AsA的下降速率,说明热锻炼能缓解高温胁迫对藻体的伤害,有效地提高了龙须菜对高温胁迫响应的能力。 相似文献
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利用cDNA末端快速克隆(RACE)技术,获得海带(Saccharina japonica) CRY-DASH基因(SjCRYDASH)全长序列,结构分析发现,其ORF区长1779 bp,编码592个氨基酸。进行氨基酸同源序列比对,其与其他藻类和高等植物间存在两个重要辅基MTHF和FAD结合的保守域。通过不同光质照射诱导海带幼孢子体,发现蓝光、白光诱导1h后,均能使SjCRY-DASH转录水平上升,且SjCRY-DASH对蓝光的响应更强烈。本研究结果为研究大型褐藻-海带CRY-DASH受光诱导调控功能打下基础。 相似文献
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好氧不产氧光合(AAP)细菌因其具有利用溶解性有机物及光能的能力,在海洋碳循环及能量流动中发挥着重要的作用。该类细菌广泛分布在海洋环境中,其在不同生境中的多样性已被调查。但到目前为止,人们对于高纬度地区好氧不产氧光合细菌的认识还较为缺乏。有鉴于此,本研究基于编码光反应复合物上一个色素结合蛋白亚基的pufM基因,对北极王湾及南极乔治王岛近岸水体中夏季好氧不产氧光合细菌的多样性进行了检测。针对2个王湾站位和2个南极麦克斯维尔湾站位构建了4个pufM基因克隆文库,获得674个阳性克隆子。北极克隆子全部由α-变形细菌组成,而南极克隆子则包括α-变形细菌及β-变形细菌。来源于类似红细菌科的pufM基因在所有样品中皆占据优势。此外,与一株滴状亚硫酸盐杆菌中质粒编码的pufM基因存在亲缘关系的序列,在南、北极样品中均占优势。结果表明海洋环境中的pufM基因存在跨极甚至是环球分布。与此同时,南、北极序列之间的差异,也表明了极地地方种的存在。这些结果显示,作为好氧不产氧光合细菌的红细菌科在两极的近岸水体中具有重要的地位。 相似文献
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圆斑星鲽（Verasper variegatus）雌鱼生长快，成熟雌鱼个体大小是雄鱼的2倍以上，开展性别相关基因的功能研究，对于探究圆斑星鲽性别决定机制，建立单性培育技术具有重要意义。本研究获得了wt1a及wt1b两个同源基因，wt1a基因全长为3263bp，预测开放阅读框（ORF）长为1245bp，编码415个氨基酸，5''-UTR和3''-UTR分别长372bp和1640bp；wt1b基因全长为2312bp，预测开放阅读框（ORF）长为1281bp，编码427个氨基酸，5''-UTR和3''-UTR分别长369bp和659bp。wt1a基因编码氨基酸分子量为46.2kDa，理论等电点为9.24，无跨膜结构及信号肽，在ORF末端有4个锌指结构，编码KTS三肽；wt1b基因编码氨基酸分子量为46.95kDa，理论等电点为8.99，无跨膜结构及信号肽，在ORF末端有4个锌指结构，并且编码KTS三肽。基因表达结果表明：wt1a和wt1b基因主要在圆斑星鲽性腺中表达，精巢的表达高于卵巢，肾脏的表达量显著高于其他组织，推测wt1a基因和wt1b基因在性腺和肾脏发育过程及功能方面均发挥重要作用；在早期发育阶段，wt1a基因在原肠期之前微弱表达，从原肠早期开始逐渐上升至神经胚期表达量达到最高，之后逐渐下降，直至孵化阶段，推测wt1a基因在圆斑星鲽原始生殖细胞分化过程及性腺发育中发挥重要作用。 相似文献