黑三棱苯丙氨酸解氨酶基因克隆与序列分析

目的 对连接黑三棱初生代谢及次生代谢途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase,PAL）进行基因全长的克隆和生物学信息分析。方法 以黑三棱总RNA为模板,采用同源克隆法和RACE技术克隆黑三棱PAL基因的cDNA全长,并通过DNAMAN软件和ExPASy在线分析等方法对其生物信息学进行分析。结果 获得黑三棱PAL基因全长cDNA,GenBank注册号为KF633470,序列分析表明,所克隆的cDNA全长为2 413 bp,包含一个2 151 bp的开放阅读框架,编码716个氨基酸的蛋白。预测该蛋白的相对分子质量为1.98×10⁵,等电点为4.84,无信号肽,含有PAL酶活性中心序列GTITASGDLVPLSYIAG。结论 首次克隆并获得黑三棱PAL基因全长cDNA,为黑三棱药效成分生源合成途径的阐明和改善中药材品质提供科学依据。     

人参AGO1基因的克隆及序列分析

目的: 从人参叶片中克隆Argonaute 1(PgAGO1)的全长基因,并利用生物信息学方法进行分析。 方法: 根据人参EST序列设计特异性引物,采用RACE方法克隆PgAGO1的cDNA全长,并对PgAGO1蛋白的结构进行预测、氨基酸序列多重比对以及构建系统进化树等分析;同时采用实时定量PCR检测PgAGO1基因在人参不同组织根、茎、叶、花和愈伤中表达水平。 结果: 克隆的PgAGO1全长cDNA为3 776 bp,其中包括5'UTR 204 bp,3'UTR 254 bp,基因内部包含完整的开放阅读框,可编码1 105个氨基酸,预测蛋白质相对分子质量为122.22 kDa,理论等电点pI 9.71;实时定量PCR检测结果表明PgAGO1基因在人参花中的表达量最高,在根中最低。 结论: 从人参叶片中克隆得到PgAGO1的全长cDNA,为进一步研究该基因在人参组织发育中的调节作用打下基础。     

滇重楼鲨烯合酶基因PpSQS的克隆及在大肠杆菌中的表达

目的: 克隆滇重楼鲨烯合酶(squalene synthase,SQS)基因(PpSQS),对该基因进行序列分析及原核表达。 方法: 采用同源克隆和RACE技术获得PpSQS的cDNA,并对其进行生物信息学分析;构建原核表达载体pET-30b(+)-PpSQS,在大肠杆菌Escherich coli BL21(DE3)中进行诱导表达。 结果: PpSQS基因cDNA全长1 498 bp,包含1个1 212 bp的开放阅读框(ORF),可编码403个氨基酸;PpSQS理论标准分子质量为46.36 kDa,等电点为pI 6.83;SDS-PAGE分析表明,经1 mmol·L^-1 IPTG诱导后,重组PpSQS蛋白在大肠杆菌中获得表达。 结论: 首次获得了滇重楼PpSQS基因cDNA全长序列,该基因编码产物具有植物SQS同源蛋白的典型特征,实现重组PpSQS在大肠杆菌中的表达。     

宁夏枸杞查耳酮合成酶基因cDNA片段的克隆及生物信息学分析

目的 克隆宁夏枸杞类黄酮/异黄酮生物合成途径中的关键酶查耳酮合成酶（CHS,EC2.3.1.74）。方法 以宁夏枸杞为材料,利用同源克隆和RT-PCR技术得到1条CHS基因,并对其进行生物信息学分析。结果 该家族的cDNA 片段长为1 148 bp,编码382个氨基酸,蛋白相对分子质量为4.168×10⁴,等电点为6.22。氨基酸序列和结构分析显示CHS基因家族有一个活性位点,即查耳酮和二苯乙烯合成酶活性位点。宁夏枸杞CHS（LyCHS）蛋白很可能定位在细胞质。对二级结构和三级结构进行预测,发现LyCHS蛋白中无规则卷曲126个,α螺旋和β折叠分别为166和25个,延伸链65个。系统进化分析表明,LyCHS基因与马铃薯野生种、马铃薯、番茄具有很高的同源性。该基因已在GenBank上注册,基因序列登录号为JQ964237。结论 首次克隆了LyCHS基因片段,为研究其表达特性以及功能提供了基础。     

银杏叶提取物对运动大鼠肌膜Na+,K+-ATP酶活性的影响

 目的为研究银杏叶提取物(EGb761)对大鼠大强度跑台运动及其肌膜Na⁺,K⁺-ATP酶活性的影响。方法采用大强度上坡跑大鼠运动模型,测定运动力竭时间、Na⁺,K⁺-ATP酶、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性、谷胱甘肽含量、总抗氧化能力、丙二醛(MDA)水平。结果EGb761可以提高大鼠大强度运动至力竭的时间,并使单次定量运动后即刻白肌肌膜总抗氧化能力(TAOC)和谷胱甘肽含量(GSH)升高、MDA水平下降。结论EGb761可能通过直接和间接途径清除大强度常规训练时产生的自由基,保护肌膜Na⁺,K⁺-ATP酶,提高训练效果,延长运动时间;明显提高单次定量运动后即刻GSH,TAOC,降低肌膜MDA水平。     

阳春砂二酮辅酶A合成酶的基因克隆及序列分析

目的 对阳春砂姜黄素生物合成途径的关键酶二酮辅酶A合成酶（diketide CoA synthase,DCS）基因的编码cDNA序列进行克隆,为研究阳春砂姜黄素生物合成与基因调控奠定基础。方法 结合阳春砂的转录组注释,根据编码区序列设计引物,通过PCR方法克隆阳春砂DCS基因的编码区cDNA。结果 PCR扩增了一个长1 170 bp的基因片段,该片段编码由389个氨基酸组成的DCS。同源性比对结果显示基因编码蛋白与姜黄的DCS具有氨基酸一致性达96%,与水仙等植物的查耳酮合酶（chalcone synthase,CHS）氨基酸一致性达66%～69%。进化树分析结果显示,与姜黄Curcumae Longae具有较近的亲缘关系。结论 首次从阳春砂中克隆DCS基因获得其编码区序列,为分析基因表达特性及其在姜黄素生物合成中的功能奠定基础。     

金龙胆草3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆及序列分析

目的 对金龙胆草Conyza blinii 3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）基因进行克隆及序列分析,并检测其是否可作为金龙胆草的内参基因。方法 采用RACE技术克隆金龙胆草GAPDH基因的cDNA全长序列,利用DNAMAN、BLAST、MEGA等工具对序列进行生物信息学分析,并以其为内参进行半定量RT-PCR。结果 克隆获得了1个全长1 418 bp的GAPDH基因,完整开放阅读框1 020 bp,编码340个氨基酸,命名为GLGAPDH。序列比对结果显示,金龙胆草的GAPDH基因与紫背天葵的同源序列相似性达到96%,与薇甘菊的同源序列相似性为93%。通过系统进化树分析发现其与紫背天葵的亲缘关系最近。半定量RT-PCR分析GLGAPDH作为内参基因在不同组织中表达稳定,扩增效果良好,重现性强。结论 首次克隆了金龙胆草GAPDH基因的全长cDNA序列,并通过半定量实验验证了其可作为内参基因用于基因表达量分析,为金龙胆草次生代谢物合成过程中关键酶表达分析及调控机制的研究奠定了基础。     

当归4-香豆酸辅酶A连接酶基因克隆与组织表达分析

4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate coenzyme A ligase,4CL)为高等植物苯丙烷代谢途径关键酶之一,在当归阿魏酸的生物合成中起调控作用。研究利用同源克隆结合cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆当归4CL编码基因全长cDNA序列,并用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析4CL基因在当归幼苗生长过程中根、茎、叶组织中的表达特征。结果表明,获得的4CL cDNA序列(在GenBank已注册,登录号为KT880508) 全长1 815 bp,含有1个1 632 bp 的完整开放阅读框(opening reading frame,ORF),编码544个氨基酸的多肽链。4CL基因在当归幼苗不同生长阶段的根、茎、叶组织中均有表达,随着苗龄增大,茎、叶中的相对表达量显著增加(P<0.05),而根中表达量变化不大,表明4CL基因在当归幼苗中的表达具有明显的时空性。该研究为进一步研究4CL基因的结构与功能,解析当归阿魏酸的合成代谢机制和时空调控的分子基础奠定了工作基础。     

白木香法呢基焦磷合酶基因AsFPS1的克隆及表达分析

法呢基焦磷酸合酶(FPS) 是倍半萜代谢途径中的关键限速酶之一.本研究在454高通量测序已获得的cDNA序列基础上,PCR扩增其开放阅读框并测序验证;提取三年生白木香根、茎、叶的总RNA及健康和伤害处理的愈伤组织的总RNA,以反转录成的单链cDNA为模板进行荧光定量PCR,检测AsFPS1基因的组织表达特异性及对伤害处理的反应.结果表明,扩增到的AsFPS1基因全长1 342 bp,开放阅读框1 029 bp,编码342个氨基酸.组织表达分析的结果显示,AsFPS1基因主要在根和茎中表达,叶中的表达量较低;该基因同时受物理伤害和结香液处理的诱导,分别在6,12 h达到最高表达水平.通过AsFPS1基因全长cDNA的克隆和表达分析,为后续研究其生物功能及沉香倍半萜合成机制奠定了基础.     

鲨肝活性肽S-8300的克隆、分泌表达及重组产物活性研究

 目的 研究鲨肝活性肽S-8300的克隆、分泌表达及重组产物活性。方法 根据从鲨鱼肝脏中分离纯化到的S-8300的N端氨基酸序列，设计了一套简并引物，利用RT-PCR方法从再生鲨肝组织的总RNA中扩增到一条cDNA片段，大小为342 bp。结果 根据序列分析及氨基酸序列推测的结果，表明这个cDNA片段的N端与S-8300 N端15个氨基酸序列完全一致，gene bank 和NCBI的搜索结果表明这个cDNA片段是一个新的序列。将这个cDNA片段插入到信号肽pelB基因下游，成功构建了原核分泌表达质粒pET22b-S，将该质粒转化进大肠杆菌BL21(DE3)中成功构建了工程菌pET22b-S/BL21(DE3)。通过对重组菌诱导条件（诱导温度、诱导剂IPTG的浓度）的筛选，SDS-PAGE分析，结果表明，在25 ℃，0.4 mmol·L-1 IPTG诱导条件下，rS-8300在信号肽pelB引导下能够高效的分泌至周质腔中。结论 活性研究表明，该分泌表达产物具有与天然S-8300相似的减轻链脲霉素对NIT-1细胞损伤的作用。     

人铜锌超氧化物歧化酶cDNA的克隆、表达、发酵及纯化工艺研究

 目的:用基因工程的方法获得人铜锌超氧化物歧化酶(hCu,Zn-SOD)的高产菌,通过发酵培养,最后纯化获得大量廉价的高纯度的hCu,Zn-SOD?方法:用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR),扩增了人铜锌超氧化物歧化酶(hCu,Zn-SOD)的cDNA,将此正确测定的cDNA重组到分泌型表达载体pET-22b(+)中,重组质粒在大肠杆菌BL21(DE3)中用5L全自动发酵罐表达hCu,Zn-SOD,表达产物用亲和层析一步法进行纯化?结果:hCu,Zn-SOD表达产物占菌体总蛋白的30%,发酵水平酶活力可达950u·ml^-1培基,比活为1400u·mg^-1,经亲和层析后纯度可达88%,活力回收率大于80%,比活大于5000u·mg^-1?结论:我们开展人重组SOD的研究不仅大大丰富了应用酶学的内容,而且积极开展应用研究,实现产业化,意义重大?     

糖络宁对糖尿病大鼠坐骨神经MnSOD,CuZnSOD,GPx抗氧化酶基因表达的影响

目的:初步探讨中药复方糖络宁改善氧化应激的分子机制。方法:8周龄雄性SD大鼠随机选取15只为正常对照组,余大鼠禁食12 h后腹腔注射链脲佐菌素(STZ)60 mg·kg-1建立糖尿病模型,72 h后大鼠禁食8 h断尾取血,测定血糖≥16.7 mmol·L-1视为糖尿病(DM)模型建立成功。成功后随机分为模型组(M组)、糖络宁10 g·kg-1·d-1组(TLN组)、α-硫辛酸0.02 g·kg-1·d-1组(LA组)各15只,连续给药8周后,采用实时定量荧光PCR(Real-time PCR)技术检测各组大鼠坐骨神经锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)基因表达量,动态监测血糖、冷热刺激反应时间和热痛阈值。结果:STZ建立糖尿病模型后,坐骨神经组织的抗氧化酶MnSOD,CuZnSOD,GPx基因表达均增加;糖络宁连续给药8周后,冷热刺激反应时间明显缩短(P<0.05),痛阈值明显延长(P<0.05),MnSOD,CuZnOD,GPx基因表达量均明显升高(P<0.05)。结论:糖络宁能够改善STZ糖尿病大鼠痛觉过敏、感觉迟钝症状,并能通过提高坐骨神经MnSOD,CuZnSOD,GPx基因表达减轻氧化应激。     

黄豆渣中异黄酮的提取分离研究

 目的 对黄豆渣中异黄酮的提取分离进行研究,以利于综合开发大豆资源。方法 以异黄酮提取率及提取物中异黄酮含量为指标,采用正交试验法考察诸因素对提取的影响。提取物经丙酮除杂,醋酸乙酯萃取,提取分离总异黄酮;总异黄酮用10%HCl回流水解,提取分离异黄酮苷元,用HPLC检测结果。结果 提取异黄酮的最佳条件为一定量脱脂黄豆渣,每次用4倍量乙醇提取1 h,提取3次,提取率为1.14%;所得总异黄酮含量为25.6%,产率为1.05%;异黄酮苷元产率为0.4%,含量为46.5%。结论 以黄豆渣为原料生产异黄酮成本低,变废为宝,具有实际意义。     

人参PgWRKY22基因的克隆及在磷胁迫下的表达分析

目的 克隆人参Panax ginseng转录因子基因PgWRKY22,进行生物信息学、亚细胞定位及外源磷胁迫表达分析。方法 根据人参转录组数据库设计特异性引物,PCR扩增PgWRKY22全长cDNA序列,命名为PgWRKY22,并对其进行生物信息分析;构建绿色荧光融合表达载体PgWRKY22-eGFP,利用农杆菌侵染烟草叶片的瞬时表达法分析亚细胞定位;实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测PgWRKY22在人参组织中的表达特异性以及在外源磷作用下的表达模式。结果 人参转录因子基因PgWRKY22的cDNA序列为975 bp,编码324个氨基酸;PgWRKY22蛋白属于WRKY超家族蛋白,具有典型的WRKY结合域,该蛋白不稳定,属于亲水性蛋白,无规则卷曲为主要组成部分;PgWRKY22蛋白与丹参SmWRKY、葡萄VvWRKY22、长春花CrWRKY22、独脚金SaWRKY27蛋白具有较高的同源性,与西洋参PqWRKY1、PqWRKY2,人参PgWRKY1、PgWRKY3、PgWRKY4具有较近的系统发育关系;亚细胞定位显示PgWRKY22定位于细胞核上;qRT-PCR表明PgWRKY22在人参的侧根和主根中表达较高,在叶和茎中次之;在外源磷浓度为2 mmol/L下的表达显著高于其他磷浓度下的表达。结论 克隆获得PgWRKY22的cDNA序列及表达信息,可为后续进行基因功能鉴定和人参栽培的磷营养调控提供参考。     

太子参鲨烯环氧酶基因的克隆及其表达分析

目的对太子参三萜类皂苷生物合成关键调控酶鲨烯环氧酶1(SQE1)基因进行全长c DNA克隆和功能分析。方法基于其他植物SQE基因的同源序列设计简并引物,以太子参块根总RNA为模板,RT-PCR结合RACE技术克隆太子参SQE1基因的全长c DNA,并进行生物信息学分析。利用农杆菌叶盘转化法将SQE1基因转化烟草,研究其对烟草总三萜量的影响。结果获得太子参SQE1基因全长c DNA序列2 038 bp,该序列包含1 554 bp的开放阅读框,编码517个氨基酸,相对分子质量为5.67×104,等电点为8.8,与其他药用植物的SQE蛋白具有较高的同源性,含有FAD结合结构域和4个跨膜区域,转太子参SQE1基因的烟草的总三萜量明显高于非转基因植株。结论首次克隆获得太子参SQE1基因的全长c DNA,该基因的异源表达可一定程度提高转基因植物的总三萜量,为阐明与应用太子参三萜类成分生物合成途径提供科学依据。     

同位素内标-气相色谱串联质谱法测定中药材中多环芳烃残留量

 目的 建立GC-MS/MS测定中药材中16种多环芳烃的残留量,为评价中药质量安全提供有效分析手段。方法 采用同位素内标法,样品以乙酸乙酯提取后,经C₁₈固相萃取小柱净化。GC-MS/MS测定,加入分析保护剂校正基质效应,色谱柱为DB-5 ms(0.25 mm×30 m,0.25 μm),程序升温,MRM模式检测。结果 16种典型多环芳烃在1~100 ng·mL^-1内呈线性关系;在1~25 μg·kg^-1内的平均回收率为88.53%~119.03%,RSD为1.25%~14.70%(n=3);方法定量限为0.2~1 μg·kg^-1。结论 本方法专属性强、灵敏度高、测定结果准确,可用于中药材中16种典型多环芳烃的残留检测。     

基因芯片技术研究环维黄杨星D对大鼠肾脏基因表达的研究

目的:采用基因芯片技术研究环维黄杨星D(CVB-D)对大鼠肾脏基因表达谱的影响,初步探索其对肾脏毒性作用的机制.方法:10只SD大鼠随机分为正常组和CVB-D 10 mg·kg-1组,连续腹腔给药14d,分别从大鼠肾脏组织中提取总RNA,分离纯化后,反转录合成掺人生物素标记的cDNA探针,与基因芯片杂交,扫描芯片荧光信号图像后,统计处理并进行分析.选取5个差异表达基因,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法进行验证.结果:CVB-D组与空白组比较,共筛选出309条差异表达的基因,其中表达上调基因有147条,下调基因有162条,涉及凋亡通路相关基因、细胞周期相关基因、Ca2+信号通路相关基因、MAPK信号级联等.结论:CVB-D的肾毒性可能与凋亡通路、MAPK信号级联、细胞周期及Ca2+信号通路异常调控相关.     

一个新的丹参3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶3基因的克隆及其表达分析

目的:对丹参3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3methylglutary CoA reductase,HMGR3)基因的cDNA克隆并进行序列分析。方法:利用丹参转录组文库克隆一种新的丹参次生代谢途径上的功能基因;利用BLAST进行序列比对,ORF Finder寻找开放阅读框,Clustal W比对丹参中已有的3条HMGR的氨基酸序列,构建系统进化树,QRT-PCR检测丹参HMGR3基因在根、茎、叶中的mRNA水平,并检测Ag+诱导子诱导后丹参毛状根中该基因的转录水平。结果:克隆得到一个新的丹参HMGR3基因,该基因ORF全长1 692 bp,编码563个氨基酸,具有HMGR基因家族的特征序列,与SmHMGR1和SmH-MGR2分别具有75.04%,80.64%的同源性,QRT-PCR分析表明该基因在丹参根茎叶中均有表达,在叶中表达量最高,Ag+诱导24 h时mRNA水平达到最高值。结论:首次克隆得到了1条新的丹参HMGR家族基因SmHMGR3,这一结果为进一步研究丹参次生代谢途径提供了新的思路和靶点。