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中东呼吸综合征冠状病毒结构蛋白与附属蛋白编码基因密码子偏爱性分析
中东呼吸综合征冠状病毒是一类对人类危害极重的RNA病毒,为了解其密码子使用特点和主要影响因素,该文采用CHIPS、CUSP、CodonW和SPSS软件对MERS-CoV 9条基因序列进行了偏爱性分析和多元统计分析,获得了每个基因密码子3个位置的GC含量和ENC值以及所有基因序列的RSCU值,并与大肠杆菌、酵母、人的密码子使用频率进行了对比分析.结果显示GC3明显低于GC2、GC1且小于50％,ENC值为50.59,表明该病毒密码子偏爱性偏低且偏爱以A、T碱基结尾的密码子.中性绘图和ENC绘图分析表明密码子的偏爱性主要受到选择作用的影响.通过和其它三种生物密码子使用频率进行比较,发现其与酵母密码子使用频率相差小.在此基础上确定了MERS-CoV的19个优密码子.研究结果对MERS-CoV寻找佳宿主进行体外表达,从而研发基因工程疫苗及治疗性抗体具有一定的意义.
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埃博拉病毒包膜糖蛋白的密码子偏爱性分析
目的 对从2014年西非埃博拉暴发地区感染者分离的4个埃博拉病毒株基因组包膜糖蛋白编码基因进行密码子偏爱性分析,为埃博拉病毒包膜蛋白基因表达中宿主系统选择和密码子优化提供参考.方法 通过GeneBank搜索近期公布的分离自西非地区的4个埃博拉病毒株全基因组序列,获得编码包膜糖蛋白GP1和GP2的基因序列及蛋白编码序列.采用EM-BOSS在线预测埃博拉病毒包膜糖蛋白的密码子偏爱性,并通过与Codon Usage Database中大肠杆菌、酵母及人的密码子使用频率进行比较,筛选适埃博拉病毒GP蛋白体外表达的宿主物种,并提供相应密码子优化方案.结果 埃博拉病毒基因组、GP1和GP2的Nc值均在57左右,CAI值均在0.7左右,表明其密码子偏爱性较均一,且基因的表达水平相对较高;编码GP1蛋白F、H、M、N、W等氨基酸和GP2蛋白D、K、N、Q、Y等氨基酸中不同密码子使用频率有较大差异;GP1和GP2蛋白密码子偏爱性有共同之处也存在明显差异.计算σGP/E.coli、σGP/Yeast、σGP/Human的比值,结果显示GP1中＞2.0或＜0.5的数量分别为24、20和19个;GP2中的数量分别为26、30和19,表明埃博拉病毒GP1和GP2蛋白与人的密码子使用频率较为接近.结论 以密码子偏爱性分析作为辅助手段,分析出此次流行于西非的埃博拉病毒包膜糖蛋白的密码子偏爱性及适表达物种及密码子优化方案,为体外表达GP1和GP2蛋白,从而研发埃博拉病毒检测试剂、亚单位疫苗及基因工程抗体提供参考.
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杜氏盐藻光系统Ⅱ反应中心蛋白D1基因的克隆及序列分析
目的:克隆杜氏盐藻光系统Ⅱ反应中心蛋白D1(psbA)基因cDNA片段.方法:根据莱茵衣藻、稻以及普通小球藻等真核生物psbA基因的氨基酸高度保守序列,设计一对简并引物,利用Trizol试剂提取杜氏盐藻细胞总RNA,通过RT-PCR获得杜氏盐藻psbA cDNA,PCR产物连接T载体转化大肠杆菌JM109,随机挑取数个菌落,筛选鉴定并测序,测序结果进行Blast比对分析和密码子偏爱性分析.结果:获得的cDNA片段长度为999 bp,编码333个氨基酸.其氨基酸序列与其他物种进行Blast比对,同源性分别为:衣藻89%、椭圆小球藻89%、莱茵衣藻89%、普通小球藻88%和玉米87%.psbA基因存在明显的密码子偏爱性,其(A+T)含量明显高于(G+C)含量.另外,所克隆的psbA序列编码赖氨酸残基的数量为1个.结论:所克隆的序列为杜氏盐藻psbA基因cDNA片段.
关键词： 杜氏盐藻 光系统Ⅱ反应中心蛋白D1基因 简并引物 密码子偏爱性 -
人心肌肌钙蛋白Ⅰ基因的人工合成及高效表达
目的人工设计合成完整的人心肌肌钙蛋白Ⅰ(hcTnI)基因,克隆并在大肠杆菌中获得高效表达.方法根据大肠杆菌遗传密码的偏爱性,人工设计合成hcTnI基因,测序正确后通过DNA重组技术将其插入温控型表达载体pBV220,转化大肠杆菌(E.coli)DH5α,构建cTnI基因的非融合表达菌hcTnI-pBV220/DH5α,热激后诱导非融合蛋白的表达,用单克隆抗体检测特异性hcTnI蛋白表达.结果序列分析表明克隆载体中的cTnI人工基因与设计相符,双酶切电泳结果证明表达载体构建成功,经SDS-PAGE证实重组蛋白的相对分子质量(Mr)约24000,凝胶密度扫描约占菌体总蛋白的25%,能与cTnI单克隆抗体特异性结合.结论成功获得cTnI人工基因,构建了cTnI基因原核表达载体并获得了高效表达,为制备高特异性的抗体及临床检测应用奠定了基础.
