【目的】本研究旨在扩增丽江猪清道夫受体B族成员2(scavenger receptor class B member 2,SCARB2)基因序列并进行生物信息学分析,检测其在丽江猪各组织中的表达情况,为后续探究该基因的功能提供理论依据。【方法】采集6月龄丽江猪脂肪组...【目的】本研究旨在扩增丽江猪清道夫受体B族成员2(scavenger receptor class B member 2,SCARB2)基因序列并进行生物信息学分析,检测其在丽江猪各组织中的表达情况,为后续探究该基因的功能提供理论依据。【方法】采集6月龄丽江猪脂肪组织,参考GenBank中野猪(Sus scrofa)的SCARB2基因mRNA序列(登录号:NM_001244155.1)设计引物扩增SCARB2基因CDS区序列并测序,利用生物信息学软件分析SCARB2基因的序列特征和密码子偏好性,分析多个物种与丽江猪、中外猪种与丽江猪SCARB2基因序列的相似性并构建系统进化树,预测SCARB2蛋白理化性质和蛋白结构。使用实时荧光定量PCR检测SCARB2基因在2、4、6月龄丽江猪和6月龄杜洛克猪背部脂肪、心脏、肝脏、肺脏、肾脏等组织中的表达情况。【结果】丽江猪SCARB2基因CDS区序列总长为1437 bp,编码478个氨基酸。丽江猪与山羊、绵羊、牛、马、大鼠、小鼠、人和原鸡的相似性分别为91.3%、91.2%、91.0%、89.8%、82.6%、82.5%、76.0%和66.0%;在6个地方猪种中,除巴马小型猪外,丽江猪与中国地方猪的相似性均为99.4%,与外种猪的相似性为99.1%~99.3%。系统进化树分析显示,丽江猪与野猪、牛、山羊、绵羊聚为一支,原鸡形成单独分支。丽江猪SCARB2蛋白属于亲水蛋白,有2个跨膜螺旋和1个信号肽切割位点,包含10个N-糖基化位点和39个磷酸化位点;其二级结构与三级结构均以无规则卷曲为主。SCARB2基因在6月龄丽江猪背部脂肪和肝脏组织中的表达量极显著高于其他组织(P<0.01);随着月龄增长,SCARB2基因在丽江猪腹部脂肪、背部脂肪和肩部脂肪组织中的表达量逐渐升高,且在2、6月龄间达显著或极显著水平(P<0.05;P<0.01);6月龄丽江猪背部脂肪组织中SCARB2基因表达量极显著高于杜洛克猪(P<0.01)。【结论】本研究成功扩增了丽江猪SCARB2基因序列并分析了其分子特征,其在皮下脂肪、肝脏和肺脏等多个组织中均有表达,且随月龄增长在皮下脂肪组织中的表达量呈显著增加。因此,SCARB2可作为研究丽江猪脂肪沉积性状的候选基因,研究结果可为进一步探究猪脂肪沉积的分子机制提供参考。展开更多
Background:Tandem gene repeats naturally occur as important genomic features and determine many traits in living organisms,like human diseases and microbial productivities of target bioproducts.Methods:Here,we develop...Background:Tandem gene repeats naturally occur as important genomic features and determine many traits in living organisms,like human diseases and microbial productivities of target bioproducts.Methods:Here,we developed a bacterial type-II toxin-antitoxin-mediated method to manipulate genomic integration of tandem gene repeats in Saccharomyces cerevisiae and further visualised the evolutionary trajectories of gene repeats.We designed a tri-vector system to introduce toxin-antitoxin-driven gene amplification modules.Results:This system delivered multi-copy gene integration in the form of tandem gene repeats spontaneously and independently from toxin-antitoxin-mediated selection.Inducing the toxin(RelE)expressing via a copper(II)-inducible CUP1 promoter successfully drove the in-situ gene amplification of the antitoxin(RelB)module,resulting in~40 copies of a green fluorescence reporter gene per copy of genome.Copy-number changes,copy-number increase and copy-number decrease,and stable maintenance were visualised using the green fluorescence protein and blue chromoprotein AeBlue as reporters.Copy-number increases happened spontaneously and independent on a selection pressure.Increased copy number was quickly enriched through toxin-antitoxin-mediated selection.Conclusion:In summary,the bacterial toxin-antitoxin systems provide a flexible mechanism to manipulate gene copy number in eukaryotic cells and can be exploited for synthetic biology and metabolic engineering applications.展开更多
为探究PAL基因家族在越南参(Panax vietnamensis Ha et Grushv.)中的功能,通过同源比对和隐马尔可夫模型检索对PAL基因家族成员进行鉴定,对其相关的理化性质、系统发育关系、基因结构、启动子顺式作用元件、共线性特征、组织特异性表达...为探究PAL基因家族在越南参(Panax vietnamensis Ha et Grushv.)中的功能,通过同源比对和隐马尔可夫模型检索对PAL基因家族成员进行鉴定,对其相关的理化性质、系统发育关系、基因结构、启动子顺式作用元件、共线性特征、组织特异性表达及其在水杨酸处理下的表达模式进行了系统解析,并在越南参愈伤组织中对PvPAL 2和PvPAL4进行了功能验证。结果显示:在越南参中共鉴定出4个PAL基因,依据其染色体位置分别将命名为PvPAL1、PvPAL2、PvPAL3、PvPAL4。4个PvPAL蛋白的氨基酸数为712~719,相对分子质量为77732.84~78236.50,理论等电点为pI 6.00至pI 6.24。越南参PvPAL2与PvPAL4聚在同一个分支,亲缘关系较近,且PvPAL2与PvPAL4具有相似的外显子和内含子结构。PvPAL启动子区含有大量顺式作用元件,其中,非生物和生物胁迫响应元件数量最多。总体上看,PvPAL在大多数组织间的表达水平差异显著(P<0.05)。水杨酸处理6 h后,PvPAL1、PvPAL2和PvPAL4表达受到显著诱导。此外,愈伤组织瞬时过表达显示PvPAL2与PvPAL4可促进木质素和类黄酮积累。综上所述,4个PvPAL基因整体保守性较高,且基因表达水平显著受水杨酸诱导,PvPAL2和PvPAL4显著促进了木质素和类黄酮的积累,在越南参生长发育中发挥重要作用。展开更多
文摘【目的】本研究旨在扩增丽江猪清道夫受体B族成员2(scavenger receptor class B member 2,SCARB2)基因序列并进行生物信息学分析,检测其在丽江猪各组织中的表达情况,为后续探究该基因的功能提供理论依据。【方法】采集6月龄丽江猪脂肪组织,参考GenBank中野猪(Sus scrofa)的SCARB2基因mRNA序列(登录号:NM_001244155.1)设计引物扩增SCARB2基因CDS区序列并测序,利用生物信息学软件分析SCARB2基因的序列特征和密码子偏好性,分析多个物种与丽江猪、中外猪种与丽江猪SCARB2基因序列的相似性并构建系统进化树,预测SCARB2蛋白理化性质和蛋白结构。使用实时荧光定量PCR检测SCARB2基因在2、4、6月龄丽江猪和6月龄杜洛克猪背部脂肪、心脏、肝脏、肺脏、肾脏等组织中的表达情况。【结果】丽江猪SCARB2基因CDS区序列总长为1437 bp,编码478个氨基酸。丽江猪与山羊、绵羊、牛、马、大鼠、小鼠、人和原鸡的相似性分别为91.3%、91.2%、91.0%、89.8%、82.6%、82.5%、76.0%和66.0%;在6个地方猪种中,除巴马小型猪外,丽江猪与中国地方猪的相似性均为99.4%,与外种猪的相似性为99.1%~99.3%。系统进化树分析显示,丽江猪与野猪、牛、山羊、绵羊聚为一支,原鸡形成单独分支。丽江猪SCARB2蛋白属于亲水蛋白,有2个跨膜螺旋和1个信号肽切割位点,包含10个N-糖基化位点和39个磷酸化位点;其二级结构与三级结构均以无规则卷曲为主。SCARB2基因在6月龄丽江猪背部脂肪和肝脏组织中的表达量极显著高于其他组织(P<0.01);随着月龄增长,SCARB2基因在丽江猪腹部脂肪、背部脂肪和肩部脂肪组织中的表达量逐渐升高,且在2、6月龄间达显著或极显著水平(P<0.05;P<0.01);6月龄丽江猪背部脂肪组织中SCARB2基因表达量极显著高于杜洛克猪(P<0.01)。【结论】本研究成功扩增了丽江猪SCARB2基因序列并分析了其分子特征,其在皮下脂肪、肝脏和肺脏等多个组织中均有表达,且随月龄增长在皮下脂肪组织中的表达量呈显著增加。因此,SCARB2可作为研究丽江猪脂肪沉积性状的候选基因,研究结果可为进一步探究猪脂肪沉积的分子机制提供参考。
基金supported partially by the Australian Government through the Australian Research Council Centres of Excellence funding scheme(project CE200100029)。
文摘Background:Tandem gene repeats naturally occur as important genomic features and determine many traits in living organisms,like human diseases and microbial productivities of target bioproducts.Methods:Here,we developed a bacterial type-II toxin-antitoxin-mediated method to manipulate genomic integration of tandem gene repeats in Saccharomyces cerevisiae and further visualised the evolutionary trajectories of gene repeats.We designed a tri-vector system to introduce toxin-antitoxin-driven gene amplification modules.Results:This system delivered multi-copy gene integration in the form of tandem gene repeats spontaneously and independently from toxin-antitoxin-mediated selection.Inducing the toxin(RelE)expressing via a copper(II)-inducible CUP1 promoter successfully drove the in-situ gene amplification of the antitoxin(RelB)module,resulting in~40 copies of a green fluorescence reporter gene per copy of genome.Copy-number changes,copy-number increase and copy-number decrease,and stable maintenance were visualised using the green fluorescence protein and blue chromoprotein AeBlue as reporters.Copy-number increases happened spontaneously and independent on a selection pressure.Increased copy number was quickly enriched through toxin-antitoxin-mediated selection.Conclusion:In summary,the bacterial toxin-antitoxin systems provide a flexible mechanism to manipulate gene copy number in eukaryotic cells and can be exploited for synthetic biology and metabolic engineering applications.
文摘为探究PAL基因家族在越南参(Panax vietnamensis Ha et Grushv.)中的功能,通过同源比对和隐马尔可夫模型检索对PAL基因家族成员进行鉴定,对其相关的理化性质、系统发育关系、基因结构、启动子顺式作用元件、共线性特征、组织特异性表达及其在水杨酸处理下的表达模式进行了系统解析,并在越南参愈伤组织中对PvPAL 2和PvPAL4进行了功能验证。结果显示:在越南参中共鉴定出4个PAL基因,依据其染色体位置分别将命名为PvPAL1、PvPAL2、PvPAL3、PvPAL4。4个PvPAL蛋白的氨基酸数为712~719,相对分子质量为77732.84~78236.50,理论等电点为pI 6.00至pI 6.24。越南参PvPAL2与PvPAL4聚在同一个分支,亲缘关系较近,且PvPAL2与PvPAL4具有相似的外显子和内含子结构。PvPAL启动子区含有大量顺式作用元件,其中,非生物和生物胁迫响应元件数量最多。总体上看,PvPAL在大多数组织间的表达水平差异显著(P<0.05)。水杨酸处理6 h后,PvPAL1、PvPAL2和PvPAL4表达受到显著诱导。此外,愈伤组织瞬时过表达显示PvPAL2与PvPAL4可促进木质素和类黄酮积累。综上所述,4个PvPAL基因整体保守性较高,且基因表达水平显著受水杨酸诱导,PvPAL2和PvPAL4显著促进了木质素和类黄酮的积累,在越南参生长发育中发挥重要作用。
