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微管是细胞骨架的主要成分,其结构及动力学机制对提高生物体耐受性具有重要作用。微管网络如何通过结构的动态变化调控适应环境变化已成为胁迫生物学领域的研究热点之一。条斑紫菜(Pyropiayezoensis)能够适应潮间带复杂多变的环境,是研究潮间带大型海藻抗逆机制的良好材料。目前对紫菜微管相关基因家族构成及其生物学功能的研究较少。本研究利用生物信息学方法,在条斑紫菜基因组中共鉴定出4个Tubulin基因(Pyα-tubulin 1、Pyα-tubulin 2、Pyβ-tubulin和Pyγ-tubulin)和11个Kinesin基因(PyKinesin1—PyKinesin11),并对其理化性质、基因结构、蛋白特征、染色体定位、系统进化和失水胁迫下的表达模式进行了系统分析。结果显示:条斑紫菜中有3种微管蛋白(Tubulin)亚型;该家族成员散布于1号和2号染色体上, Pyα-tubulin 1和Pyα-tubulin 2为串联重复基因;PyTubulin家族成员在基因结构和蛋白特征方面均较为保守,且在转录水平对失水胁迫不敏感。条斑紫菜中有5种驱动蛋白(Kinesin)亚型,亚家族种类和基因数量均少于高等植物;该家族基因散布于1号、2号和3号染色体上,无串联重复基因; PyKinesin家族成员在基因结构和蛋白特征方面存在一定差异,PyKinesin1在中高度失水胁迫下表达量显著上调。本研究为进一步理解Tubulin和Kinesin基因家族的进化和功能、解析微管在条斑紫菜响应失水胁迫中的作用奠定了基础。 相似文献
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线粒体基因组的获得传统上通常是采取长PCR结合鸟枪法或步移法测序。近年来新一代测序技术蓬勃发展,以454,Solexa和SOLiD测序平台为代表。应用新一代高通量测序技术(Solexa)并结合巢式PCR扩增,完成了大室别藻苔虫(Membranipora grandicella)的线粒体基因组全序列。大室别藻苔虫线粒体基因组是目前国际上获得的第一条苔藓动物软壁亚目线粒体基因组全序列,基因组全长为15861 bp,比已完成的4种苔藓动物线粒体基因组略大。大室别藻苔虫线粒体基因组包含13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和20个转运RNA基因。通过与已测得的苔藓动物进行比较,发现目前已完成的5个苔藓动物线粒体基因组的基因排列顺序显著不同。苔藓动物线粒体基因组基因排列的比较,今后可能会成为探讨该类群系统演化关系的重要信息来源。 相似文献
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本研究从条斑紫菜中克隆了一个丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase)基因,命名为PyMAPK3。该基因全长2155bp,开放阅读框(ORF)1401bp,编码466个氨基酸,含有两个内含子。氨基酸序列分析表明,PyMAPK3磷酸化位点的氨基酸基序为TDY,其等电点为7.17,蛋白分子量为51.6KDa,亚细胞定位于叶绿体。荧光定量PCR技术对该基因在不同非生物胁迫条件下的转录差异分析结果显示,极端胁迫条件下基因表达量显著增加。蛋白免疫印迹技术对蛋白在不同胁迫条件下的表达量分析结果显示,在不同的胁迫条件下其翻译水平的表达模式表现出与转录水平的不一致性。本研究为深入了解条斑紫菜在逆境适应机制中MAPK蛋白的作用奠定基础,同时为条斑紫菜抗逆品系的选育提供理论指导。 相似文献
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为了建立适于条斑紫菜(Porphyra yezoensis)蛋白质组学分析的的样品提取方法, 作者以条斑紫菜叶状体为材料, 比较了饱和硫酸铵沉淀法、三氯乙酸/丙酮沉淀法和酚提取方法3 种方法对条斑紫菜叶状体总蛋白的提取效果。结果表明, 针对条斑紫菜叶状体细胞中含有大量多糖, 多酚化合物, 色素等干扰物质的特点, 通过酚提取方法能有效去除这些干扰杂质, 得到清晰、稳定、干净的双向电泳图谱和相对较多的蛋白质点数, 为提高其他大型海藻的总可溶性蛋白提取效率提供了重要参考。 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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以坛紫菜丝状体为材料,采用RACE方法获得坛紫菜碳酸酐酶(CA)基因的全长cDNA。该cDNA全长1 081 bp,具有一个825 bp的开放阅读框,可编码274个氨基酸。序列同源性分析显示该cDNA序列推导的氨基酸序列与其他物种的碳酸酐酶具有较高的一致性,其中与条斑紫菜的一致性达到96%。氨基酸序列分析表明该蛋白为β-CA,含有两个CA活性位点,无跨膜结构,可能存在一个信号肽将其定位到叶绿体中,与藻类和细菌聚类。原核诱导表达得到一个72 kDa左右的融合蛋白,酶活测定结果显示此蛋白具有碳酸酐酶活性。该实验对进一步深入研究坛紫菜CA的功能及坛紫菜碳代谢、光合作用等生理过程具有重要的参考价值。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2016,(8)
本研究从条斑紫菜中克隆了一个水通道蛋白(Aquaporin,简称AQP)基因PyAQP,命名为PyAQP1(登录号为KT735045)。序列分析表明,PyAQP1基因cDNA全长为1 151bp,开放阅读框(ORF)为1 002bp,编码333个氨基酸,含有200bp的内含子。氨基酸序列比对分析表明,PyAQP1具有水通道蛋白的保守结构域NPA和6个跨膜区域。MEGA5.0构建的系统发生树表明,该基因属于Glps类。采用基因枪介导的洋葱瞬时表达定位结果显示,PyAQP1基因定位于细胞质膜上。运用实时荧光定量PCR技术对PyAQP1基因在干旱、盐度和温度处理条件下在转录水平进行分析。在干旱处理条件下,PyAQP1基因随着失水率的增加,表达量逐渐降低,失水率达到80%后复水处理,随着复水时间的延长,表达量增加。在山梨醇和盐度胁迫处理下,PyAQP1基因的表达趋势基本一致,随着盐度的增加,表达量降低。温度处理条件下,在-8℃时,基因的表达量显著增加,0℃时,基因的表达量略高于正常处理条件。当温度高于正常生长温度时,基因的表达量随着温度的升高,呈现逐渐升高的趋势。本研究为深入了解条斑紫菜逆境适应机制中水通道蛋白的作用奠定了基础,同时为后续条斑紫菜抗逆品系的选育提供了理论指导。 相似文献
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cGAS(cyclic GMP-AMP synthase)基因是近几年来新发现的先天免疫中一个新型的信号分子。作者基于大黄鱼(Larimichthys crocea)基因组信息,用cDNA末端快速扩增(RACE)技术在鳃组织中克隆鉴定了cGAS基因cDNA全长序列:包含1个231 bp的5′端-非翻译区(5′-UTR)、207 bp的3′-UTR和1 488 bp的开放阅读框(ORF),命名为Lc-cGAS-like X1。该基因编码1个由495个氨基酸残基组成的多肽,预测的分子量(Mw)大小为56.57kDa,理论等电点(pI)为9.45;序列分析表明其预测的蛋白无信号肽,第115～431位氨基酸序列为Mab-21功能域,第470～492位氨基酸序列为跨膜结构域。基因组全长3 153 bp,包含8个外显子和7个内含子,所有内含子的剪切特点都符合GT-AG规则。同源比对结果显示:Lc-cGAS-likeX1与鱼类cGAS的相似性大于66%,与高等脊椎动物的相似性较低。系统进化分析表明Lc-cGAS-like X1与鱼类cGAS聚成一支。荧光定量PCR(qPCR)检测显示Lc-cGAS基因(X1/X2两种剪切体)在大黄鱼9种组织中均有表达,其中在鳃中的表达量最高;刺激隐核虫感染后,大黄鱼免疫器官头肾中Lc-cGASmRNA分别在刺激隐核虫幼虫感染阶段和滋养体脱落阶段出现了极显著上调(P0.01);解毒器官肝脏中分别在滋养体脱落阶段和细菌感染阶段出现极显著上调变化(P0.01)。本研究结果暗示大黄鱼cGAS基因参与了大黄鱼感染刺激隐核虫的免疫防御过程,为进一步了解鱼类cGAS基因的多样化功能提供参考。 相似文献
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为了解瑞氏红鲂(鱼弗) (Satyrichthys rieffeli)的基因组特征及线粒体基因组结构, 采用二代高通量测序技术对瑞氏红鲂(鱼弗) 进行基因组survey分析, 为研究其分子学内容提供基础信息。利用Illumina nova测序平台进行测序, 组装得到的基因组大小为813 Mb, 杂合率为0.92%, 重复序列比例为45.97%, Contigs的N50大小为712 bp。瑞氏红鲂(鱼弗)线粒体基因组长度为16 527 bp, 共38个基因(22个tRNA、12S rRNA、16S rRNA、ND1~ND6、COXI~COXIII、Cyt b、ATP8、ATP6、ND4L和1个D-loop区), 基因之间未发生重排, GC含量45.70%; 蛋白质编码基因中出现不完整的密码子T--和TA-; tRNA中只有tRNA-Ser (GCT)缺失了二氢尿苷臂(DHU臂)的简单环, 其他都是正常二级结构。此外, 联合NCBI中18个鲉形目鱼类的线粒体基因组, 利用最大似然法和贝叶斯法构建了鲉形目鱼类的分子系统发育关系。结果表明, 瑞氏红鲂(鱼弗)与同为黄鲂(鱼弗)科的须叉吻鲂(鱼弗) (Scalicus amiscus)为姐妹分支, 支持瑞氏红鲂(鱼弗)是黄鲂(鱼弗)科鱼类的形态学分类结果, 为开展黄鲂(鱼弗)科鱼类系统发育深入研究奠定了基础。 相似文献
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微粒体谷光甘肽硫转移酶(microsomal glutathione S-transferases,MGST)作为膜结合蛋白之一,具有谷光甘肽转移酶和过氧化物酶活性,在细胞及细胞器的抗氧化胁迫中扮演着重要角色,但MGST基因在紫菜(Pyropia yezoensis)中的鉴定与分析还未见报道。本文采用RACE-PCR方法首次克隆了条斑紫菜的微粒体GST基因的全长,命名为PyMGST3,同时利用生物信息学及实时定量PCR方法对该基因的序列及诱导表达特征进行了分析,并通过原核表达进一步验证了该基因的酶活性及在抗氧化胁迫中的作用。结果表明,PyMGST3基因的c DNA序列全长为681bp,其中开放阅读框长度417bp,5'-UTR长度80bp,3'-UTR长度184bp,在受到Cd~(2+)和Cu~(2+)胁迫时,上调表达;PyMGST3蛋白具有三个跨膜结构域及跨膜疏水区,与皱波角叉菜的MGST蛋白相似性最高为60%,与其它藻类的MGST蛋白的相似性较低;在大肠杆菌中表达及纯化后的PyMGST3蛋白具有谷光甘肽转移酶活性;此外,超表达PyMGST3蛋白的重组菌株提高了对抗Cd~(2+)和Cu~(2+)毒害的能力。这些结果暗示PyMGST3基因很可能在条斑紫菜遭遇重金属等引起的氧化胁迫时起到重要的保护作用。 相似文献
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长毛对虾是我国南方沿海地区的重要经济虾类。近年来,由于过度捕捞、病害频发以及海洋环境恶化,长毛对虾的自然资源量大幅减少。为补充自然资源,改善种群结构,1980年我国开始对长毛对虾开展增殖放流工作。然而,增殖放流的效果如何,目前尚缺乏有效的评估手段。以长毛对虾为实验材料,通过对其基因组进行de novo测序和重测序开发SNP (single nucleotide polymorphism)标记,最终建立长毛对虾的亲子鉴定技术。具体研究结果如下:长毛对虾基因组大小为1 335.76 Mb GC (guanine cytosine)含量为40.86%,N50为1 221 bp;以组装的长毛对虾基因组为参考基因组通过重测序进行SNP挖掘,共获得12 579 780个原始SNP位点,经筛选,优化及模型选择,最终建立了基于192个SNP标记的长毛对虾亲子鉴定技术,亲子鉴定成功率为100%(95%的置信度)。研究结果可为下一步长毛对虾增殖放流效果评估提供参考。 相似文献
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基于第二代测序技术的条斑紫菜(Pyropia yezoensis)贝壳丝状体附生菌群研究 总被引：1，自引：0，他引：1
条斑紫菜(Pyropia yezoensis)贝壳丝状体黄斑病给育苗产业造成危害,但目前对健康状态下的菌群结构及其发病后变化仍缺乏认识。本研究基于第二代测序技术和16S r RNA序列分析,对健康和患病丝状体的细菌组成与变化进行比较。测序共产生1.6Gb配对末端序列,获得了第一个高通量的条斑紫菜贝壳丝状体细菌群落数据集。通过数据分析共识别出7,833种可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs),比对确定为18个细菌门。相对于健康样本,黄斑病丝状体样本的微生物多样性显著增加。主坐标分析和非加权组平均法(unweighted pair group method using arithmetic average,UPGMA)聚类均将健康和黄斑病丝状体分成不同的组,且健康组样本间的距离明显小于黄斑病组。上述结果说明,健康贝壳丝状体保持着相似的微生物群落结构,而患病后的丝状体则发生了不同的变化;健康样本和黄斑病样本组间差异显著的细菌属有39个,其中29个在健康样本中的相对丰度明显高于病患组样本。本研究从菌群生态角度分析了健康贝壳丝状体微生物菌群结构、发病后菌群的变化及其对丝状体生长的潜在作用,为丝状体病害的检测和预防提供有价值的信息。 相似文献
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Il-Chan Kim Sung Yeoul Chang Tim D. Williams Young Ja Kim Yong-Dal Yoon Yong-Sung Lee Eun-Ho Park Jae-Seong Lee 《Marine environmental research》2004,58(2-5):687
We cloned the vitellogenin gene from the self-fertilizing fish Rivulus marmoratus, and sequenced 12,326 bp. The number of exons of R. marmoratus and rainbow trout vitellogenin genes were different, and also the splicing junctions are different throughout most of the exons and introns but the amino acid similarity of R. marmoratus vitellogenin gene to other species was rather high. In promoter region of R. marmoratus vitellogenin gene, there were several E2 binding sites and the estrogen response element (ERE). We discuss here the gene structure and expression of R. marmoratus vitellogenin gene. 相似文献
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Il-Chan Kim Young Ja Kim Yong-Dal Yoon Shoji Kawamura Yong-Sung Lee Jae-Seong Lee 《Marine environmental research》2004,58(2-5):125
To use two small fish Rivulus marmoratus (Cyprinodontiformes, Rivulidae) and the Japanese medaka Oryzias latipes (Belloniformes) as testing models in molecular ecotoxicology, we have cloned the cytochrome P450 1A (CYP1A) gene after screening of both genomic DNA libraries, and sequenced 11,863 and 7,243 bp including all the exons and introns with promoter regions, respectively. The Rivulus and the medaka CYP1A gene consisted of seven exons (including non-coding exons) with high homology to mammals. In the promoter region, Rivulus CYP1A gene has seven xenobiotic response elements (XREs) and two metal response elements (MREs), while the Japanese medaka CYP1A gene has six XREs and four MREs. Interestingly, medaka CYP1A gene has a number of MREs at the promoter, which may affect its response on metal exposure. We describe here the gene structure of both fish CYP1A genes. 相似文献
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为解析狄氏斧蛤(Donax dysoni)线粒体全基因组结构特征以及进化地位,采用二代高通量测序技术获得狄氏斧蛤线粒体基因组全序列,对线粒体基因进行注释并对其序列结构进行分析。结果表明,狄氏斧蛤的线粒体全基因组序列全长为16 908 bp,碱基组成为A (26.81%)、T (41.13%)、G(21.21%)和C (10.85%),A+T含量为67.94%,表现出明显的AT偏向。与其他双壳贝类相似,狄氏斧蛤共编码13个蛋白质编码基因,包含22个t RNA和2个r RNA,且所有基因均位于H链;蛋白质编码基因拥有3种起始密码子(ATG、ATT、ATA),而除了ND3、ND4以及ATP6使用TAG作为终止密码子外,其余所有蛋白质编码基因都使用TAA作为终止密码子。除t RNASer不能折叠成典型的三叶草结构,没有明显的DHU茎环,其余t RNA都能折叠成典型的三叶草结构。狄氏斧蛤与斧蛤科(Donacidae)其他物种具有相同的基因排列,未发现基因重排现象。基于线粒体12个蛋白质编码基因构建62种贝类的进化树,结果显示:Donax semiestriatus和Donax vittatus聚... 相似文献