基于特定序列的长牡蛎视黄酸反应元件预测

视黄酸受体和核受体超家族中的大部分成员对细胞整个分化、增殖过程都具有调控功能。视黄酸受体结合配体后激活,通过结合靶基因启动子区特定的核苷酸序列调控靶基因表达。视黄酸受体结合序列是由核心序列[A/G]G[T/G]TCA间隔不同碱基构成的重复序列,称为视黄酸反应元件。为了实现对长牡蛎基因组中含有的视黄酸反应元件的快速筛选预测,本研究利用Perl工具编写了一个可以批量筛选视黄酸反应元件的脚本,并对长牡蛎基因组中启动子区域序列进行筛选预测,共筛选到412个启动子区含有视黄酸反应元件的基因。随后,将这些基因在各种数据库中比对分析,预测其参与的生物学过程及可能的生物学功能。结果显示,大部分基因与蛋白质结合、核苷酸结合、水解酶活性、蛋白激酶活性等功能有关。     

不同品系节旋藻cpcB基因上游序列的克隆与分析

采用体外克隆技术获得来自节旋藻6个品系的cpcB基因的257 bp的上游序列和217 bp的编码区序列,并和来自FACHB341的cpcB基因序列对应部分进行比较分析。结果表明,所获得的上游序列和编码区序列都有高度的保守性,而编码区所推导的氨基酸序列的保守性更高。启动子软件预测,在每一上游序列中都存在5条启动子序列,其中,FACHB439的启动子种类和结构与其他品系存在一定的差异。同时,FACHB439的翻译起始区mRNA二级结构与其他品系也有所不同。因此推测,在大多数品系节旋藻中藻蓝蛋白基因存在相同的表达调控机制,而品系FACHB439则可能存在一定程度的差异。     

栉孔扇贝Fosmid文库的构建及基因组结构特征分析

研究构建第一个栉孔扇贝的fosmid基因组文库,该文库包含133 851个克隆,插入片断平均长度为40 kb,覆盖栉孔扇贝基因组的4.3倍.栉孔扇贝DNA在fosmid传代中表现得较为稳定,没有发现插入片段的丢失或重排.所有的克隆进行了超级池和二级池的构建,并筛选了2个基因和7个微卫星,结果阳性克隆数介于2到8之间.由此可见,该文库可以很好的用于目的基因或标记的筛选,将有利于物理作图和基因的图位克隆研究.2 016个克隆进行双末端测序,获得3 646 条序列.序列总长2 286 986 bp,大约占栉孔扇贝基因组的1.84‰.共得到2 500条串连重复序列,其中微卫星序列371条,小卫星序列1 816条,卫星序列313条.共得到317条散布重复序列,总长97 412 bp,占测序总长的4.26%.查找到的散布重复序列共有4种类型:DNA 转座子、LTR 反转座子、LINE反转座子和滚环转座子,其中LINE反转座子的数目最多.BLAST比对共有1 383条序列与数据库现有的序列有明显的相似性(E＜e-5),占测序总数的37.93%.BLASTN比对有明显相似性的1 036条序列中,与nr数据库序列相似的有113条,与EST数据库序列相似的有923条.BLASTX比对有明显相似性的序列有347条,占序列总数的9.52%.     

鲫鱼(Carassius auratus)slc7A8基因分子特征及表达分析

采用RT-PCR和RACE技术克隆鲫鱼slc7A8基因的全长cDNA序列,对基因序列用生物软件对基因进行生物信息分析,用Real-time PCR方法检测基因在组织中的mRNA表达丰度。结果表明,鲫鱼slc7A8cDNA全长为2709bp,包含195bp的5′UCR序列,921bp的3′UCR序列,1593bp开放阅读框,编码530个氨基酸序列;鲫鱼与斑马鱼基因同源性和编码氨基酸同源性分别为88.9%和95.5%,而与其他动物分别在70.1%-74.8%和80.6%-82.1%之间;预测编码蛋白的分子量为57719.84,等电点为4.8,对其结构预测显示该蛋白具有与哺乳动物十分相似的12个螺旋跨膜结构,跨膜区氨基酸高度保守,不同动物间的同源性都在92.2%以上;Real-time PCR检测鲫鱼组织中的mRNA表达丰度高低顺序为前肠、中肠、脑、后肠、肌肉、肾、鳃、心、肝脏。     

条斑紫菜（Porphyra yezoensis）EST序列中微卫星位点的计算机筛查及相关分析

利用公共数据库中的条斑紫菜的表达序列标签（EST），进行简单重复序列（SSR）即微卫星标记的发掘和分析。该研究利用EST序列能够代表特定基因的特性以及SSR标记的多态性，当具有多态性的SSR与功能确定的基因相关联时，这种SSR就可作为遗传标记看待。对21954条EST序列的分析发现其中1162条EST含有微卫星序列，对这1162条EST序列进行聚类，其中984条可聚类为112条重叠群（contig），其余178条不与其他序列聚类，共计得到非冗余基因290条。在筛查到的所有微卫星类型中，GC／CG型和GA／TC型最为丰富。GC含量丰富的微卫星类型，在各种不同碱基长度的微卫星中都占多数。     

中国卤虫(Artemia sinica)早期胚胎发育相关基因表达序列标签(ESTs)分析

以mRNA差异显示技术分析了中国两性生殖卤虫早期胚胎发育相关基因的表达序列标签(ESTs),共回收了2000条差异条带并进行了克隆、测序,在GenBank/DDBJ/EMBL数据库中用BLASTX和BLASTN软件分别与NCBI上的非冗余核酸序列数据库进行同源性比对,得到分值较高、长度在100bp—2kb以内的ESTs序列133条。所发现的133条ESTs的生物学功能分类为:能量代谢占24%、细胞生长、分裂相关基因占23%、RNA相关占17%、体节形成占12%、蛋白质合成占3%、转录因子占3%、离子转运占5%、细胞信号转导占4%、未知占9%。对所发现的ESTs进行了RT-PCR测定,排除假阳性能够提供足够数量的信息用于获取其全长cDNA,进而获得其全长基因序列以用于功能研究。另外,研究发现了包括小热休克蛋白基因家族、Hox基因家族的abdA和Dfd基因、A-trh基因(排盐器官及盐调节基因)、HIF(缺氧诱导因子)、CK-M2(肌肉型磷酸激酶基因)和GRP基因(富甘氨酸蛋白基因)等20个具有明显功能的相关基因的ESTs和完整基因序列和开放阅读框(ORF)。经初步推断这些ESTs和基因的功能大多为与卤虫发育的生理、生化相关的基因有关。所研究的133条ESTs基本代表了卤虫早期胚胎发育相关功能基因的表达谱。     

红翎菜科4种海藻ITS和rbcL序列的分子系统学研究

通过PCR扩增基因片段的方法测定了红翎菜科琼枝属(Betaphycus)、卡帕藻属(Kappaphycus)和麒麟菜属(Eucheuma)4种海藻共19株个体的核糖体基因转录间隔区(ITS)(含5.8SrDNA)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶基因大亚基(rbcL)全长基因序列。其中rbcL全长序列为首次测定,为从蛋白质水平探讨红翎菜科分子系统进化提供了可靠的保证。琼枝属、卡帕藻属、麒麟菜属ITS序列长度分别为1 024、629~669、1 001bp,GC含量在45.6%~52%之间;rbcL序列长度均为1 467bp,GC含量在37.1%~37.6%之间。结合GenBank中现有的红翎菜科海藻ITS和rbcL序列进行系统进化分析,2个片段聚类结果均明显的将所有样品分为琼枝属、卡帕藻属和麒麟菜属3大分支,表现出明显的属间差异。本研究的11株长心卡帕藻根据ITS序列差异分成明显2种类型,推测这2种类型长心卡帕藻的ITS序列差异与其地理环境、无性繁殖时间(代数)和藻体颜色无关。     

大黄鱼EBI3基因的克隆与表达分析

通过克隆大黄鱼(Larimichthys crocea)的EBI3(Epstein-Barr virus-induced gene 3)基因并对其进行了序列分析.大黄鱼EBI3(Lyc EBI3)基因开放阅读框长747bp,编码248个氨基酸,存在1个信号肽序列和2个FN3结构域(37~130,145~230).多序列比对发现Lyc EBI3分子与其他已知EBI3氨基酸水平一致性为27.68%~57.53%.Real-time PCR结果表明,Lyc EBI3基因在脾脏和血液中表达量最高,且溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)刺激后,大黄鱼头肾和脾脏中Lyc EBI3基因的转录水平会显著升高,说明Lyc EBI3基因可能参与了抑制由细菌引起的炎症反应.     

长石莼(缘管浒苔)(Ulva linza)rbcL全长基因的克隆与序列分析

克隆分离了长石莼(缘管浒苔)光合作用第一关键酶Rubisco大亚基全长基因(rbcL)。首先应用PCR和RT-PCR方法扩增rbcL大片段DNA序列和大片段cDNA序列,结果表明,获得的2个克隆序列完全相同,该rbcL大片段基因不存在内含子。其次应用基因步移方法分别对rbcL基因的5′上游未知序列和3′下游未知序列进行扩增,在此基础上,将3个片段序列进行拼接,获得了rbcL全长基因序列(NCBI登陆号:DQ813497)。序列全长2124bp,其中编码区序列长1425bp,为单外显子基因,编码474个氨基酸;5′非翻译区序列长225bp,转录起始位点为位于翻译起始密码子ATG上游第47个核苷酸G,在距离转录起始位点-9bp—-48bp的范围内有推测的类似原核生物的启动子序列(-10区:TAAAAT、-35区:TTGAAA);3′非翻译区序列长474bp,在距离转译终止密码子TAA下游54—98bp处有一段较长的回文序列,可形成一个22bp的茎结构。密码子偏好性分析结果表明,长石莼(缘管浒苔)rbcL基因偏向使用第三位核苷酸碱基为A和T的密码子。     

基于RNA-seq技术的罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)不同组织转录组比较分析

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)是我国重要的淡水虾养殖品种,为探讨罗氏沼虾不同组织基因表达差异,本研究使用Illumina Hiseq平台分析了罗氏沼虾的7个组织(眼柄、肝脏、卵巢、鳃、心脏、肌肉、精巢)转录组,质控后获得高质量的clean reads 36325476、56796932、36328098、51370140、45010606、43240160、42404294条,共计46.2 Gb的clean reads数据。测序结果经denovo组装共获得95220个Unigenes,每个Unigenes的平均长度为1064.9bp。经过生物信息学方法与五个数据库(NR, GO, COG, KEGG, SWSS-PRO)比对,共注释到20368个Unigenes。其中GO功能注释将Unigenes分为生物过程、细胞组分和分子功能3个大类50个分支;在与COG数据库比对中,共有15798条比对到了同源序列,且一共被分为25类;KEGG代谢通路包括6大类33个小类,可将Unigenes映射到330条代谢通路中。分子标记筛选后获得37751个潜在SSR位点,共发现3228575个SNP位点。本研究通过对罗氏沼虾7个不同组织进行转录组测序,数据组装及功能注释,为进一步深入挖掘和开发利用罗氏沼虾功能基因提供参考。     

南极红藻Iridaea cordata和Curdiea racovitzae转录组分析及其极端光环境适应相关基因的挖掘

南极红藻具有重要的生态学功能和开发利用价值。南极极端环境赋予了其独特的生理耐受机制，也是发现新基因和代谢途径的理想材料。我们测序分析了南极产胶红藻Iridaea cordata (Turner) Bory和Curdiea racovitzae Hariot的转录组序列，并与其常温近缘种进行了比较，同时挖掘了其与光限制和强紫外线辐射等光环境适应相关的基因。I. cordata和C. racovitzae的转录组序列分别拼接成了14055条和12006条非冗余基因，平均长度分别为1473 bp和1448 bp。在I. cordata转录组中发现多条与绿藻基因同源的捕光复合物LHC基因Lhca2、Lhca6和Lhcb，并且在两种南极红藻中都各发现了1条编码结合岩藻黄质和Chl a/c蛋白的Lhcf基因，目前尚未在其他红藻中发现这类基因。光裂解酶修复紫外线诱导DNA损伤，在I. cordata的转录组序列中发现了6?4光裂解酶，光裂解酶CPD I和CPD II基因，而C. racovitzae转录组序列中仅找到了光裂解酶CPD II基因。尽管南极红藻中这些特有基因的功能有待进一步的验证，但是本文为后续研究红藻的南极极端光环境适应机制提供了方向。     

中国沿海9种红藻hsp70基因序列及系统进化分析

本研究自山东青岛、浙江象山和江苏南通采集共9种红藻样品, 隶属于2纲、5目、6科、8属(据NCBI), 克隆各红藻hsp70 基因, 并对所获序列进行分析。利用特异性引物P1/P3扩增, 得到的目的条带约630 bp, 分析所推导的氨基酸序列发现:所获得片段均位于HSP70的ATPase结构域附近。9种红藻hsp70 序列之间的遗传距离在0.078～0.319之间, 序列相似度在73%～92%之间, 其保守性略低于HSP70蛋白;基因对A或T结尾的密码子表现出很高的偏好性, CGC与TGG这两种密码子在这9种红藻HSP70氨基酸密码子中未出现。上述表明hsp70 及HSP70密码子偏好性可应用于红藻分子系统学研究。基于多物种HSP70构建的进化树可见, Cyanidium caldarium与Cyanidioschyzon merolae strain 10D两种原始红藻的起源早于其他红藻, 紫菜次之, 本研究中9种红藻系统发生符合NCBI的描述。在真菌、藻类和植物中, 营养方式的差异可能是造成HSP70进化树分化的基本原因, 而相同形态类型的物种中, 环境适应是抗逆能力强、遗传结构稳定的物种生物分子进化的重要因素。     

一株海洋牟勒氏角毛藻（Chaetoceros muelleri）病毒的分离与初步鉴定

以海洋赤潮藻为材料,从宁波市象山港附近海域采取水样,经反冲超滤法对水样进行浓缩处理后,用其对培养的赤潮藻细胞进行感染,分离到了一株能裂解牟勒氏角毛藻的病毒,经反复的液体感染,建立了稳定的藻病毒-宿主藻系统,命名为牟勒氏角毛藻病毒。该病毒具有很强的感染力,稀释10^8倍以后仍然具有明显的感染效果。病毒纯化后,电镜观察显示...     

4株形态不同的长心卡帕藻（Kappaphycus alvarezii）的初步ISSR分析

为了研究高产胶量品系的遗传学特征,建立了长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)物种的ISSR分析方法.用ISSR技术对4株同一来源,形态各异的长心卡帕藻进行了遗传学分析,与11条ISSR引物共扩增得到60务带,其中1条带具有多态性并推测与稳定的经济性状连锁.说明ISSR技术可应用于长心卡帕藻品系筛选,结合其他手段,为分子标记辅助育种提供了可能.     

海带转录组SSR序列特征及其相关基因功能分析

对海带(Saccharina japonica)转录组测序数据进行分析,从70 497条Unigenes中共检测到9 237个简单序列重复(SSR)位点,并对包含SSR序列的Unigenes进行功能注释。海带转录组中SSR的类型十分丰富,其中单核苷酸和三核苷酸重复SSR的数量最多,分别占SSR总数的40.9%和39.4%,其次为四核苷酸、二核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复,分别占SSR总数的9.8%,6.1%,3.1%和0.7%。SSR重复单元类型共有147种,其重复次数的范围为5~70次。功能注释发现约50%含有SSR的Unigenes获得了注释信息,并且大多数与已知蛋白有同源性。COG、GO功能分类结果均表明,大量含有SSR序列的基因与多种生物功能有关,其中与碳水化合物代谢及参与细胞组成相关的基因数量最多。本研究结果为深入开发功能性SSR标记奠定基础,也为开展海带分子标记辅助选育提供支持。     

刺参(Apostichopus japonicus)高温胁迫消减cDNA文库的构建与分析

采用抑制性消减杂交技术(SSH)研究刺参高温胁迫下差异表达的基因.分别以高温实验组为检测组(tester)、常温对照组为驱动组(driver),进行正向抑制性消减杂交;以常温组为tester、高温组为driver,进行反向消减杂交,成功构建了刺参正反双向差异消减文库.从两个文库随机挑选384个白斑克隆进行斑点杂交进一步...     

基于转录组测序对两种氮素营养条件下多形微眼藻氮代谢途径的解析

探究微藻的氮代谢通路对了解其对不同氮源利用的分子机制具有重要意义。本研究利用Illumina高通量测序技术对两种氮素营养条件下(硝酸氮和尿素)多形微眼藻的转录组进行分析,通过基因功能注释及数字基因表达谱分析,研究了多形微眼藻细胞内氮代谢的调控机制。结果检测出15种参与氮代谢的酶,对应76个编码基因,构建了多形微眼藻的氮代谢通路图。其中10个酶编码基因在两种不同氮素营养条件下存在差异表达,最显著的是谷氨酸合成酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶相关基因。有机氮源(尿素)实验组中,多形微眼藻细胞内的硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等基因的差异表达明显高于无机氮源(硝酸钠)实验组,表明当环境中的氮源为尿素时,会对多形微眼藻细胞内硝酸盐的转化和利用有一定影响。本研究初步阐述了硝酸盐、尿素的吸收转运对多形微眼藻细胞内氮代谢的影响机制,可为硅藻在不同氮素营养条件下的吸收利用机制及氮代谢响应研究提供依据。     

狄氏斧蛤(Donax dysoni)线粒体全基因组测定及结构特征分析

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...