基因功能

摘要： 生长素极性运输在植物生长发育中发挥着重要作用,生长素输出载体蛋白(PIN-FORMED,PIN)是控制生长素极性运输的关键蛋白。虽然部分水稻OsPIN基因功能已有报道,但水稻OsPIN5c的生物学功能仍有待研究。本研究在OsPIN5c第1外显子处设计靶点并构建CRISPR/Cas9载体,通过转化粳稻品种日本晴获得24株转基因植株,PCR产物直接测序分析表明其中15株发生突变,突变率为62.5%,突变类型为双等位突变;进一步从T1代突变体中筛选获得3种不同的纯合突变体,将其命名为ospin5c-1、ospin5c-2和ospin5c-3。序列比对分析表明,这3种类型的突变均造成移码突变和蛋白翻译提前终止,由原来的398个氨基酸分别缩短为109、106和250个氨基酸;跨膜螺旋结构域分析表明,3种突变体中OsPIN5c蛋白的跨膜结构完全消失;蛋白结构预测表明3种突变体中OsPIN5c蛋白螺旋结构明显减少。突变体的苗高、根长和不定根数均显著低于野生型植株。组织特异性表达表明OsPIN5c主要在根中表达。突变体根中OsPIN1a和OsPIN5b表达量提高;生长素合成关键基因OsYUC1、OsYUC4、OsYUC6和OsYUC7的表达量也显著提高。ospin5c突变体根的向重性受到部分抑制。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得ospin5c纯合突变体并探讨了OsPIN5c基因功能,为利用OsPIN5c基因进行作物遗传改良提供了潜在的基因资源。

摘要： 闽南宗族文化是宗族组织内在基因的呈现,既传承着中华传统乡土文化的秉性,又兼备闽南地区的特质。承载文化记忆的内在基因构建组织制度,培育“人情”价值观,织密多缘组织网络,发挥着凝聚、教化、导向、调节等功能,形塑出“角色型”“制度型”两种宗族互助养老方式。随着社会变迁,传统宗族互助养老面临着人口流动、礼俗褪化、机制不适、供需矛盾等诸多困境,导致基因功能弱化。但闽南宗族文化基因蕴含着中华优秀传统文化,仍具有时代价值,可依托乡村振兴战略,激活宗族文化基因,发挥基因功能,弘扬孝老、敬老、爱老的传统美德。坚持政府为主导,宗族自治为主体,在个人和家庭的基础上,鼓励社会力量等多元主体参与,嵌入“时间银行”互助养老机制,同时加强专业技能培训,提高互助服务水平,以助推农村宗族互助养老持续发展,成为抵御银发浪潮,具有中国特色、地区特性的农村养老服务的有益补充形式。

摘要： 模式植物拟南芥AtCDPK1在响应非生物胁迫的信号转导过程中,作为胁迫响应蛋白具有正向调节作用,并且在干旱胁迫时可以被高诱导表达。通过NCBI网站中BLAST到其在马铃薯中的同源基因为StCDPK8,并对其启动子区的顺式作用元件、蛋白的理化性质进行了分析;初步推测StCDPK8具有与AtCDPK1在遭受干旱、高盐等逆境胁迫时可被诱导表达地相似功能。抗旱性不同的2种马铃薯品种Atl(干旱敏感型)和QS9(耐旱型)在模拟干旱胁迫进行瞬时干旱处理后,StCDPK8的基因表达量表现出品种特异性;为进一步研究StCDPK8基因在激素信号转导过程及逆境胁迫响应中的作用提供理论基础。

摘要： 脱水诱导基因(Responsive to Dehydration,RD)是一类能够调节植物脱水的基因,对植物脱水胁迫具有一定耐受性,有些成员还对低温、高盐等非生物胁迫具有不同程度的响应。RD成员分属于不同家族,在结构和功能方面存在差异。归纳不同RD的结构组成、蛋白保守基序、调控机理以及应对生物以及非生物胁迫时的功能,以及RD基因启动子区域中不同的顺式作用元件在基因应对非生物胁迫时发挥的作用,可为今后对RD基因的研究提供相关参考。

摘要： 该研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合多元统计分析解析广西地区酸黄皮样品中的细菌群落结构组成,并对其细菌序列的潜在基因功能进行分析。结果表明,酸黄皮样品中的细菌隶属于22个细菌门的593个属,4个核心优势细菌门分别为变形菌门(Proteobacteria)(49.75%)、硬壁菌门(Firmicutes)(41.15%)、放线菌门(Actinobacteria)(3.61%)和拟杆菌门(Bacteroidetes)(2.58%);10个核心优势细菌属分别为罗尔斯通氏菌属(Ralstonia)(38.77%)、芽孢杆菌属(Bacillus)(8.36%)、伯克氏菌属(Burkholderia)(4.44%)、大洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)(4.13%)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)(4.00%)、梭菌属(Clostridium)(3.15%)、纤细芽孢杆菌属(Gracilibacillus)(3.05%)、枝芽孢菌属(Virgibacillus)(2.25%)、乳杆菌属(Lactobacillus)(1.40%)和诺卡氏菌属(Nocardia)(1.03%),多数优势菌属间呈正向相互调节机制。广西酸黄皮样品中的细菌序列除具有较强的维持细胞生命活动的基本功能外,在氨基酸转运与代谢、碳水化合物运输和代谢以及脂质转运与代谢方面的潜在功能较强。

摘要： 随着作物基因组测序工作的陆续完成,大量影响作物重要农艺性状的基因功能等待挖掘。由于缺少高效的遗传转化方法,多种作物的基因功能研究进展缓慢。病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术不依赖遗传转化,通过病毒载体接种即可在当代植物体内实现对靶向基因的沉默。VIGS技术因其起效时间快、沉默效率高、操作成本低、便于高通量和应用植物范围广等特点,被越来越多地应用于不同作物基因功能和代谢通路解析的反向遗传学研究中。介绍了VIGS的技术原理及其发展过程,系统归纳了VIGS在不同作物中的应用,总结和讨论了现有VIGS应用的局限性以及影响其沉默效率的几个关键因素,并对VIGS技术在未来植物生物学研究中的应用进行了展望,以期为VIGS技术的进一步应用和发展提供参考。

摘要： 绿色木霉在植物促生抗逆、生物防治、纤维素酶生产和生物质利用等方面有着广泛用途。组蛋白乙酰化酶在基因表达调控中发挥着重要作用,GCN5是最具代表性的组蛋白乙酰化酶之一。本文针对绿色木霉TvGCN5基因的功能进行了分析研究。通过敲除绿色木霉组蛋白乙酰化酶TvGCN5基因建立绿色木霉Tv-1511-△GCN5缺失突变菌株,同时通过构建TvGCN5基因过表达载体获得绿色木霉GCN5基因过表达菌株Tv-1511-GCN5-OE,以研究绿色木霉Tv-1511组蛋白乙酰化酶编码基因TvGCN5在促生抗逆、产酶等方面的功能。结果表明,相比较野生型,TvGCN5过表达的Tv-1511-GCN5-OE菌株,在胁迫应答方面,具有更强的盐胁迫和高温胁迫耐受性;在对植物促生方面,具有更强的IAA生产能力,促生效果更好;在产酶方面,具有更更强的多种纤维素酶的生产和分泌能力。而缺失型菌株Tv-1511-△GCN5,相比较野生型,则在这些方面普遍降低,效果减弱。因此,TvGCN5基因在木霉促生抗逆、次级代谢以及产纤维素酶等方面可能起着重要作用。

摘要： CYP家族基因是昆虫体内重要的解毒酶基因,本研究拟明确桃蛀螟体内解毒酶基因CYP4G113的基本序列特征、表达模式及其在桃蛀螟适应性进化中的功能。基于桃蛀螟转录组数据信息,克隆获得桃蛀螟CYP4G113的开放阅读框;利用实时荧光定量PCR(Quantitativereal-timePCR,qRT-PCR)技术,测定CYP4G113在桃蛀螟各发育阶段和幼虫不同组织内的表达水平;利用RNAi(RNAinterference)技术研究该基因被干扰后对桃蛀螟生长发育的影响。获得了桃蛀螟CYP4G113全长c DNA序列(Gen Bank登录号:MT721971),其开放阅读框为1707 bp,编码568个氨基酸,预测蛋白分子量约为64.59 kDa,理论等电点为8.54;qRT-PCR结果显示,该基因在桃蛀螟各发育阶段均有表达,其中1龄幼虫期表达量最高,卵和5龄幼虫中表达量最低;4龄幼虫不同组织中,唾液腺中的相对表达量显著高于其他组织;该基因被干扰后,桃蛀螟幼虫在其适宜寄主植物-玉米上的存活率及化蛹率均显著下降。桃蛀螟CYP4G113在低龄幼虫中表达量相对较高且主要在唾液腺中表达,该基因被干扰后的幼虫生长发育受到显著影响,显示该基因在桃蛀螟寄主适应中发挥重要作用。本研究结果可以为基于RNAi的害虫控制提供新的靶标基因。

摘要： 为全面了解多粘类芽孢杆菌LY1的遗传背景,利用基因组测序技术全面解析LY1菌株的基因组序列,再通过生物信息学的方法比较不同菌株基因间的差异性和相似性,获得LY1菌株的基因组基本特征、基因功能注释及分类、系统发育进化关系等关键信息,从全基因组水平了解其系统发育进化关系。结果表明:多粘类芽孢杆菌LY1 的基因组长度为5 765 474 bp,共有6 086个蛋白质编码基因、162个 tRNA 基因、42个rRNA 基因,GC含量约为45.23%;在GO功能注释中,在生物过程分类下代谢过程和细胞过程中的基因占比最多,分别占比40.77%和38.98%;在细胞组分分类下,分类到细胞和细胞组成中的基因占比最多,为35.18%;在分子功能分类下,分类到催化活性和结合中的基因占比最多,分别为40.34%和35.78%;系统发育进化分析显示,菌株LY1与Paenibacillus polymyxa M1、Paenibacillus polymyxa OSY-DF、Paenibacillus polymyxa SC2、Paenibacillus polymyxa E681等菌株进化距离较近。

摘要： FT(FLOWERING LOCUS T)及其同源基因作为三大开花途径整合子之一,被认为是调控植物开花的重要基因。为了深入研究FT同源基因的功能以及西红花(Crocus sativus L.)开花的分子机理,对已报道的3个西红花FT同源基因(CsatFT1、CsatFT2和CsatFT3)进行分离及分析。gDNA包含长度分别为835、1642和1132 bp的完整开放阅读框(ORF),均具有4个外显子和3个内含子;cDNA包含长度分别为528、525和540 bp的ORF,分别编码175、174和179个氨基酸;系统进化分析表明,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3分别和同为单子叶植物的水仙(Narcissus chinensis)NtFT、麝香百合(Lilium longiflorum)LlFT和洋葱(Allium cepa)AcFT1表现出较近的遗传距离。qRT-PCR分析结果显示,小球茎膨大阶段前期,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3在叶片中表达水平最高,侧根中次之,子球茎、主根中极低几乎检测不到;小球茎膨大阶段后期,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3都在子球茎中表达水平较高,在顶芽中几乎检测不到;室内储藏开花阶段,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3在柱头中表达水平最高,叶中次之,花瓣和花药中较低几乎检测不到。通过观测转基因烟草(Nicotiana tabacum)和转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)植株表型发现,CsatFT1,CsatFT2和CsatFT3均具有促进植物提早开花的功能。

摘要： 酿酒酵母(Saccharomyces eerevisiae)作为研究真核生物的模式生物,不仅为真核生物的研究提供了大量的生物学信息,也为高等真核生物基因功能研究提供了高效的检测系统. 目的：构建酿酒酵母NHX1基因单缺失突变株,验证其在酿酒酵母BJ3505抵抗逆境及液胞融合中的功能. 方法：利用同源重组技术构建BJ3505NHX1基因的插入失活突变株BJ3505△nhx1,并构建互补菌株BJ3505△nhx1-C,对酿酒酵母NHX1基因在逆境胁迫及液胞融合中的功能进行验证研究. 结果：与互补菌株BJ3505△nhx1-C和野生型相比,突变株BJ3505△nhx1抗逆能力减弱,液胞融合受影响,导致多液胞存在. 结论：利用同源重组法成功的构建了NHX1基因缺失突变株;酿酒酵母NHX1作为重要的离子反向转运体,在酿酒酵母BJ3505抵抗外界胁迫环境和液胞融合过程中发挥着重要的作用.

摘要： 病毒诱导的基因沉默(VIGS)是近年来发现的一种转录后基因沉默(PTGS)现象,现已被开发为快速鉴定植物基因功能的一种反向遗传学新技术.建立桑树VIGS转化体系,为桑树功能基因研究提供有效简便的试验方法.文以丰驰桑(Morus alba)为材料,运用生物信息学方法和RT-PCR技术,选取同源性较高的片段设计八氢番茄红素脱氢酶(PDS)基因的特异性引物,克隆出片段长度为346bp的序列作为干扰片段,经XbaⅠ和BamHⅠ双酶切后与烟草脆裂病毒(TRV2)连接构建VIGS重组载体pTRV2-MPDS,转化农杆菌(LBA4404)后,侵染桑树幼苗.利用构建的桑树PDS基因的重组载体pTRV2-MPDS侵染桑树幼苗,桑树内源PDS基因被沉默,叶片出现明显的白化袁型,通过qRT-PCR定量检测显示,被侵染叶片的PDS基因显著降解,成功构建桑树VIGS转化体系.桑树VIGS转化体系的建立为桑树功能基因的研究及功能调控分子机制奠定了试验基础.

摘要： 目的:挖掘黑老虎转录组中的2,3-氧化鲨烯环化酶(OSC)基因,并对其进行功能表征. 方法:利用转录组测序分析,筛选黑老虎2,3-氧化鲨烯环化酶(KcOSC)基因,通过代谢工程技术在酿酒酵母中表达候选基因以验证其生化功能,同时,利用生物信息学方法分析KcOSC基因的进化关系. 结果:克隆得到4个KcOSC基因并在酿酒酵母中验证了其中3个KcOSC基因具有羊毛甾醇合成酶功能,同时,系统进化树分析结果表明KcOSC的进化过程经历了蛋白结构域的缺失和关键氨基酸残基的突变. 结论:KcOSC基因功能的表征为进一步研究黑老虎中三萜类活性次生代谢产物的生物合成奠定基础,KcOSC的分子进化过程证明了植物通过不断的基因进化来丰富和调控其活性次生代谢产物的生物合成.

摘要： 肝癌至今仍是全球高死亡率癌症之一.动物模型特别是小鼠模型是研究肝癌生物学特性、发病机制、新药筛选和治疗的重要工具.近年来,各种小鼠肝癌模型的发展在一定程度上促进了肝癌的相关研究,但是现有模型都有一定不足.缺乏与人类肝癌高度相似且经济适用的动物模型严重制约着对肝癌的深入研究.随着基因修饰技术的发展,小鼠肝癌模型的构建更加快速、容易和方便.本文拟对用于肝癌研究的各种小鼠模型进行概述,并着重强调基因修饰小鼠肝癌模型的构建,以期为相关癌症基因功能研究、应用基因编辑技术研发肝癌模型提供新思路和方向.

摘要： Clustered Regularly Interspacedshort Palindromic Repeats(CRISPR)技术是一种新的定向基因组编辑技术.CRISPR/Cas系统具有效率高、操作简单、成本低、可同时沉默任意数量的基因等优点,可以对基因组进行高效的靶向修饰,在基因功能研究、模式生物研究、基因治疗等领域中发挥着举足轻重的作用.本论文着重对CRISPR/Cas打靶系统的结构、工作原理及目前研究进展、应用及存在的问题进行综述,并对其在未来生命科学研究中的应用进行了展望.

摘要： 本文主要对玉米株高主效QTL定位研究进展及与株高相关基因的功能与响应途径作了综述性论述,旨在为玉米株高主效QTL定位及相关基因的功能研究提供理论指导和技术参考.

摘要： 本文主要对玉米株高主效QTL定位研究进展及与株高相关基因的功能与响应途径作了综述性论述,旨在为玉米株高主效QTL定位及相关基因的功能研究提供理论指导和技术参考.

摘要： 本文主要对玉米株高主效QTL定位研究进展及与株高相关基因的功能与响应途径作了综述性论述,旨在为玉米株高主效QTL定位及相关基因的功能研究提供理论指导和技术参考.

摘要： 本文主要对玉米株高主效QTL定位研究进展及与株高相关基因的功能与响应途径作了综述性论述,旨在为玉米株高主效QTL定位及相关基因的功能研究提供理论指导和技术参考.

摘要： 极端嗜盐古菌可以在细胞最外层的蛋白一孓层蛋白上合成多种结构多样的糖链,这些糖链在古菌的生长及其与极端环境相适应和与其他物种相互作用中发挥重要作用.揭示古菌孓层蛋白糖基化修饰机制对古菌在极端环境适应性有重要意义,不仅可以从进化的角度深入理解蛋白质糖基化修饰的生物学功能,还能获得有应用价值的酶.在合成寡糖、糖蛋白以及糖苷等物质方面可以有非常好的应用前景.

摘要： 本披露提供了含有靶向遗传修饰的植物、植物部分、植物细胞、种子和谷物，该靶向遗传修饰将内源性微小RNA识别序列插入基因中。本披露提供了含有靶向遗传修饰的植物、植物部分、植物细胞、种子和谷物，该靶向遗传修饰修饰内源性微小RNA序列，使得该经修饰的微小RNA与内源性基因杂交。进一步提供了通过将微小RNA识别序列插入目的基因中或修饰内源性miRNA序列以与该基因杂交来降低该基因的表达的方法。

摘要： 本发明属于基因工程技术领域，涉及一种用病毒诱导的基因沉默体系鉴定月季开花基因功能的方法。构建了烟草脆裂病毒TRV介导的RcCO基因病毒诱导基因沉默载体，并转化感受态农杆菌，继而通过真空渗透法对月季进行了瞬时转化，诱导了月季内源RcCO基因的沉默，实现病毒诱导的基因沉默体系鉴定月季开花基因功能。该种方法简便易行、材料易得，采用TRV 1/TRV 2‑RcCO等比例混合的侵染液侵染月季，假阳性率低，表型鉴定周期短、转化效率高，便于高通量操作，为大规模开展月季基因功能研究提供依据。

摘要： 本发明公开了一种DNA分子，其序列如SEQ ID No:2所示，还公开了该DNA分子作为靶点在抑制人bcr‑abl融合基因表达或导致人bcr‑abl基因功能丧失中的应用；抑制人bcr‑abl基因表达或导致人bcr‑abl基因功能丧失是由锌指核酸酶介导的bcr‑abl融合基因同源重组技术带来的。本发明针对bcr‑abl序列中特异的靶序列位点构建的ZFN质粒可高效靶向bcr‑abl基因发生DNA双链断裂，以HDR方式进行修复使bcr‑abl发生移码等突变而被破坏，从而丧失促增殖、抑凋亡等恶性转化潜能，证实ZFNs靶向破坏bcr‑abl基因杀伤和抑制CML细胞的可行性。

摘要： 本发明提供了一种基于基因序列与基因功能的非数值字段的加密及解密方法，其特征在于，包括以下步骤：建立马尔科夫‑蒙特卡罗模型；对于数据库中每一个非数值字段，获得基因功能及基因序列训练马尔科夫‑蒙特卡罗模型；利用训练后的马尔科夫‑蒙特卡罗模型进行解密操作。

摘要： 本发明属于植物分子生物技术和基因工程领域，具体涉及一种基于基因表达量与性状动态相关性预测玉米未知基因功能的方法，该方法是通过以下步骤实现的：首先收集玉米自交系授粉后15天的籽粒转录本测序获得基因表达量数据；建立动态关联分析LA模型；LA显著性评估；挖掘玉米全基因组基因共表达模式的动态关联；对显著LA结果的基因进行功能注释，预测未知基因的功能。本发明以玉米籽粒中基因对共表达模式动态关联这一现象为突破口，预测未知基因功能。相比较于传统的共表达网络构建，动态关联分析可以快速找到调控共表达模式的调控基因。

摘要： 本发明公开了一种萝卜功能基因组研究及基因功能验证的方法，该方法以萝卜(Raphanus sativus)与甘蓝(Brassica oleracea)远缘杂种加倍后稳定遗传的异源四倍体(RRCC基因组)为受体材料，通过遗传转化，超表达或敲除萝卜的目标基因以研究其功能，在全基因组范围内敲除萝卜基因来进行功能基因组研究。利用甘蓝基因组中的调控体细胞胚发生的关键基因驱动杂种植物的再生和遗传转化。通过转基因超表达、敲除或编辑远缘杂种中萝卜基因组中的基因，以研究萝卜基因功能。由于本体系遗传转化效率很高，利用该系统大批量敲除萝卜基因，可以进行萝卜功能基因组研究。

摘要： 目前，全基因组范围内的功能缺失高通量筛选已普遍应用于各个生物过程中基因功能的研究。然而，普遍存在的基因功能冗余现象对于全面深入研究基因功能造成了很大的干扰。为此，本发明人基于基因家族建立了siRNA组合文库，该基因家族siRNA组合文库对功能相似基因的表达同时进行干扰。以检测Wnt3a诱导的β‑catenin蛋白质的稳定性为出发点，证明了相比于常规的单基因siRNA文库，基于基因家族siRNA组合文库的筛选能克服同一家族基因间的代偿效应所引起的假阴性现象。

摘要： 本发明属于基础研究技术领域，公开了一种病毒诱导的基因沉默介导的藜麦基因功能验证的方法，所述病毒诱导的基因沉默介导的藜麦基因功能验证的方法包括：准备相关病毒的载体；进行目的基因和指示基因的克隆；进行VIGS重组载体的构建；进行病毒诱导的基因沉默的实验。本发明的病毒诱导的基因沉默介导的藜麦基因功能验证的方法，利用烟草脆裂病毒(TRV，Tobravirus)介导进行藜麦基因功能验证，涉及利用TRV(Tobravirus，烟草脆裂病毒)病毒载体，以藜麦PDS(phytoene desaturase，八氢番茄红素脱氢酶)基因为标记基因，在藜麦中通过TRV病毒介导的VIGS体系进行基因的功能分析方法。

摘要： 本发明公开了一种检测高血压相关基因及基因功能分析的系统。包括：基因预处理单元，用于对高血压基因表达数据进行预处理获得基因表达矩阵；基因样本分析单元，基于基因表达矩阵分析样本分布情况；基因差异分析单元，基于基因表达矩阵筛选发生显著变化的差异基因，获得基因差异矩阵；基因模块分析单元，基于基因表达矩阵通过加权基因共表达网络方法确定基因模块并筛选关键模块；Hub基因分析单元，用于筛选关键基因中的Hub基因；基因功能分析单元，用于对差异表达基因或基因模块进行功能富集分析及通路与基因关系的网络分析。本发明可以辅助不熟悉高血压基因相关数据库和分析流程的科研人员准确有效的发现与高血压等复杂疾病相关的基因与通路。

摘要： 本发明公开了一种基于基因组稀有突变负荷变化和基因功能关联发现分子标志物的方法及系统，该方法包括：公共稀有突变数据、拷贝数变异数据和感兴趣的基因集的收集和整理；突变贡献度分析；突变负荷分析；基因贡献度分析；正向贡献基因筛选与分析；候选标志物筛选。本发明充分考虑了多种遗传突变类型对疾病的贡献强度，并利用了脑表达及蛋白互作基因之间的内在关联，标志物发现的过程经历了多种不同类型数据的相互支持，鉴定的标志物更加全面。