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小立碗藓泛素连接酶U-box家族的鉴定及表达分析
1
作者 吴小嫒 姜山 +1 位作者 陈波 闫慧清 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1678-1688,共11页
U-box家族编码E3泛素连接酶能够特异性识别底物,从而调控蛋白的修饰和降解过程。为鉴定小立碗藓U-box家族成员,分析其生物学特征及基因表达规律,该研究基于小立碗藓的全基因组测序数据,通过生物信息学技术对泛素连接酶U-box家族成员的... U-box家族编码E3泛素连接酶能够特异性识别底物,从而调控蛋白的修饰和降解过程。为鉴定小立碗藓U-box家族成员,分析其生物学特征及基因表达规律,该研究基于小立碗藓的全基因组测序数据,通过生物信息学技术对泛素连接酶U-box家族成员的理化性质、进化关系、顺式作用元件、组织表达模式、胁迫响应等进行了分析。结果表明:(1)在小立碗藓全基因组中共鉴定得到31个U-box家族成员,并且不均匀地分布于14条染色体上;其分子量大小在37.75~117.49 kDa之间,等电点介于5.32~8.55之间。(2)进化树显示,小立碗藓的U-box家族成员分布在I-IX亚家族中,其中亚家族VII含有小立碗藓成员最多,共11个(约占36.67%),说明小立碗藓在历史进化过程中具有高度保守性且功能多样化。(3)经启动子分析发现,小立碗藓U-box家族成员具有结合GA和ABA等多个激素的元件。(4)组织表达分析发现小立碗藓U-box家族成员主要在绿丝体、轴丝体和孢子体S3时期大量表达。(5)通过ABA、甘露醇和饱和LiCl处理后发现,配子体的拟茎均发生黄化且PpPUB21的表达量均被显著诱导。推测小立碗藓U-box家族成员在生长发育和响应逆境胁迫中发挥着重要作用,这为后续深入研究小立碗藓U-box家族成员的基因功能研究奠定了理论基础,也为其相关研究提供了参考。 展开更多
关键词 小立碗藓 u-box家族 基因表达 功能分析 全基因组鉴定
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谷子泛素连接酶U-box E3基因家族的鉴定及响应非生物胁迫分析
2
作者 何卫 李俊怡 +5 位作者 李新妮 马雪华 邢媛 曹晓宁 乔治军 刘思辰 《生物技术通报》 北大核心 2025年第5期104-118,共15页
【目的】基于全基因组水平对谷子(Setaria italica)泛素连接酶U-box(plant U-box protein,PUB)基因家族(SiPUB)进行系统鉴定,为谷子泛素连接酶U-box基因家族的生物学功能研究提供理论支撑。【方法】利用U-box保守Pfam序列全基因组鉴定谷... 【目的】基于全基因组水平对谷子(Setaria italica)泛素连接酶U-box(plant U-box protein,PUB)基因家族(SiPUB)进行系统鉴定,为谷子泛素连接酶U-box基因家族的生物学功能研究提供理论支撑。【方法】利用U-box保守Pfam序列全基因组鉴定谷子U-box基因家族成员,采用系统进化树构建、亚细胞定位预测、预测蛋白的相对分子质量与等电点等理化性质、绘制家族成员Scaffold定位图等分析,利用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)对不同胁迫处理下的谷子U-box基因家族成员表达情况进行研究。【结果】谷子基因组中有71个PUB基因家族成员,不均匀地分布在8条染色体上。系统进化分析表明,SiPUB基因分布在Ⅰ-Ⅸ亚家族中。启动子顺式作用元件分析显示,U-box基因与植物生长发育、胁迫和激素调控相关。荧光定量PCR结果表明,SiPUBs在谷子的各个部位差异表达,对谷子U-box基因家族不同结构域在胁迫下的表达模式分析,含U-box结构域基因在低温和干旱下表达量变化显著、茉莉酸下特定时段表达,含U-box+HEAT_2结构域基因在3种胁迫下变化不显著,含U-box+Pkinase等结构域基因在不同胁迫下表达量有升有降,表明各结构域在植物环境应答及基因调控中有不同作用,植株可通过调控SiPUBs表达响应非生物胁迫。【结论】鉴定出71个SiPUBs基因,不同亚家族在非生物胁迫下的表达模式存在差异,表明SiPUBs对谷子响应非生物胁迫起重要的调控作用。 展开更多
关键词 谷子 E3泛素连接酶 u-box基因家族 低温胁迫 干旱胁迫 茉莉酸胁迫
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杜仲U-box基因家族鉴定及分析 被引量：3
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作者 赵丹 李波 赵德刚 《种子》 北大核心 2021年第7期10-17,共8页
植物U-box蛋白是编码含有U-box结构域的基因家族,其编码蛋白大多是泛素系统中特异性识别底物的泛素连接酶E 3,在植物的生长发育、生物及非生物胁迫中起着广泛的调控作用。目前对杜仲的U-box基因了解较少,本研究通过生物信息学和荧光定量... 植物U-box蛋白是编码含有U-box结构域的基因家族,其编码蛋白大多是泛素系统中特异性识别底物的泛素连接酶E 3,在植物的生长发育、生物及非生物胁迫中起着广泛的调控作用。目前对杜仲的U-box基因了解较少,本研究通过生物信息学和荧光定量PCR技术,对杜仲U-box基因进行鉴定和表达分析。结果表明,杜仲基因组中含有40个U-box基因,根据蛋白结构域将其分为7类,并分析了基因家族成员的基因结构、系统发育、保守结构域和基序等。此外,U-box-Arm结构家族成员的基因表达分析发现,该家族成员的表达具有一定的组织特异性。 展开更多
关键词 杜仲 u-box基因家族 生物信息学分析 表达分析
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玉米泛素连接酶U-box基因家族的全基因组鉴定及表达分析 被引量：4
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作者 陈曙 张彧 +1 位作者 陈卓 金辉 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期481-490,共10页
【目的】U-box基因家族广泛存在于植物基因组中,能够编码泛素蛋白酶体系中特异性识别底物的泛素E3连接酶,调控蛋白的修饰和降解,对玉米的生长发育及逆境胁迫应答调控中起着重要作用,因此鉴定玉米U-box基因家族成员及进行基因功能研究具... 【目的】U-box基因家族广泛存在于植物基因组中,能够编码泛素蛋白酶体系中特异性识别底物的泛素E3连接酶,调控蛋白的修饰和降解,对玉米的生长发育及逆境胁迫应答调控中起着重要作用,因此鉴定玉米U-box基因家族成员及进行基因功能研究具有重要意义。【方法】通过玉米全基因组数据库,利用一系列生物信息学工具对玉米U-box基因家族成员进行鉴定和功能分析。【结果】玉米U-box基因家族共鉴定筛选出76个成员,在玉米全基因组1~10号染色体上均有分布,氨基酸数目大小为94~1353 aa,蛋白等电点数值差距较大,从4.86到8.29不等。基因结构分析结果显示各成员间含有内含子数目不等,其中玉米U-box家族76个成员中共有28个基因无内含子,仅含有1个外显子,占玉米U-box基因总数的36.8%,表明这些基因进化可能源于转座子机制。系统进化分析结果显示水稻、拟南芥、玉米U-box基因分布在亚家族Ⅰ~Ⅸ中,其中亚家族Ⅳ中不含水稻、拟南芥U-box成员,仅含有2个玉米基因ZmPUB41和ZmPUB53,暗示了玉米在历史进化过程中在发生了多次家族基因扩增的同时也经过片段快速变异过程。启动子功能预测分析发现玉米U-box基因在玉米光合作用、植物激素应答以及逆境胁迫等方面发挥相应作用。基因组织表达分析显示玉米U-box基因表达特异性明显,主要在种子的组成型器官中表达,暗示了目标基因可能参与了种子的形成或萌发过程。部分基因如ZmPUB12、ZmPUB18、ZmPUB30、ZmPUB40、ZmPUB75仅在花粉中检测出有表达量,说明其可能参与了玉米花粉粒的形成或受精过程。【结论】玉米U-box基因在玉米的光合作用、生长发育以及逆境胁迫应答等生理活动中发挥了重要作用,为后续对玉米U-box基因功能、蛋白代谢和信号转导等重要调控网络研究提供了理论基础。 展开更多
关键词 玉米 泛素u-box基因家族 生物信息学 启动子功能分析 基因表达
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核桃JrPUBs(U-box)基因家族鉴定与响应冷温胁迫基因筛选 被引量：2
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作者 姬新颖 冯启科 +3 位作者 刘志月 刘凯 张俊佩 王红霞 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期68-80,共13页
为了解析核桃U-box基因家族在冷胁迫中的生物学功能,本文通过生物信息学在核桃全基因组中挖掘U-box(JrPUBs)成员,并对该家族成员进行分析,结合转录组数据筛选响应冷胁迫的差异表达基因,并分析该差异基因在不同组织中的转录水平差异。结... 为了解析核桃U-box基因家族在冷胁迫中的生物学功能,本文通过生物信息学在核桃全基因组中挖掘U-box(JrPUBs)成员,并对该家族成员进行分析,结合转录组数据筛选响应冷胁迫的差异表达基因,并分析该差异基因在不同组织中的转录水平差异。结果表明:在核桃(Juglans regia)全基因组中鉴定出55个JrPUBs基因,编码55条蛋白序列;聚类分析发现,核桃U-box家族成员分为2个亚组;冷胁迫下获得15个差异表达基因,其中JrPUB7、JrPUB9、JrPUB17、JrPUB18、JrPUB20、JrPUB21在根中转录水平较高;JrPUB42和JrPUB48在老叶中转录水平较高。推测该家族15个成员可能响应冷胁迫并参与植物器官发育的调控。 展开更多
关键词 核桃 u-box基因家族 低温胁迫 基因筛选
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