马铃薯块茎相关的未知蛋白基因的生物信息学分析
马铃薯块茎相关的未知蛋白基因的生物信息学分析[20200614171348]
摘要:利用生物信息学方法对反义CONSTANS转基因马铃薯植株中获得的4个未知功能差异表达基因cDNA序列进行ORF预测、蛋白质序列的理化性质、疏水性、跨膜区分析、亚细胞定位、二级结构预测及结构域预测,推测出未知基因一(2-EST)编码一个由109个氨基酸残基组成的核蛋白。未知基因二(27)编码一个由131个氨基酸残基组成的核蛋白。未知基因三(59-B1)为反转录转座子。未知基因四(62-A1)编码一个由86个氨基酸残基组成的线粒体载体蛋白。推测CONSTANS基因可能通过调控下游线粒体载体基因以及使一些基因激活或沉默,从而影响马铃薯块茎形成。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
关键字:生物信息学;马铃薯;块茎形成;序列;蛋白
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1材料 2
1.2 方法 2
1.2.1开放阅读框(ORF)预测2
1.2.2蛋白质序列的理化性质分析3
1.2.3蛋白质的疏水性分析 2
1.2.4蛋白质的跨膜区分析 3
1.2.5蛋白质亚细胞定位 3
1.2.6蛋白质二级结构预测 4
1.2.7蛋白质结构域分析 4
2 结果与分析4
2.1 序列一(2-EST)的生物信息学分析4
2.1.1开放阅读框(ORF)预测4
2.1.2蛋白质序列的理化性质分析 5
2.1.3蛋白质的疏水性分析 5
2.1.4蛋白质亚细胞定位 6
2.1.5蛋白质二级结构预测 6
2.1.6蛋白质结构域分析6
2.2 序列二(27)的生物信息学分析6
2.2.1开放阅读框(ORF)预测6
2.2.2蛋白质序列的理化性质分析 7
2.2.3蛋白质的疏水性分析 7
2.2.4蛋白质亚细胞定位 7
2.2.5蛋白质二级结构预测 8
2.2.6蛋白质结构域分析8
2.3 序列三(59-b1)的生物信息学分析8
2.3.1开放阅读框(ORF)预测8
2.3.2蛋白质序列的理化性质分析 9
2.3.3蛋白质的疏水性分析 9
2.3.4蛋白质亚细胞定位9
2.3.5蛋 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
白质二级结构预测9
2.3.6蛋白质结构域分析9
2.4 序列四(62-A1)的生物信息学分析10
2.4.1开放阅读框(ORF)预测10
2.4.2蛋白质序列的理化性质分析 10
2.4.3蛋白质的疏水性分析 10
2.4.4蛋白质跨膜区分析 11
2.4.5蛋白质亚细胞定位11
2.4.6蛋白质二级结构预测12
2.4.7蛋白质结构域分析12
3 讨论12
3.1未知蛋白种类及功能预测12
3.2马铃薯块茎形成的光周期调控与未知蛋白的关系预测13
致谢13
参考文献13
图1 序列一ORF Finder预测结果5
图2 ProtScale程序分析序列一蛋白的疏水性5
图3 序列一蛋白二级结构预测结果6
图4 SMART服务器搜索序列一蛋白结构功能域结果6
图5序列二ORF Finder预测结果7
图6 ProtScale程序分析序列二蛋白的疏水性7
图7 序列二蛋白二级结构预测结果8
图8 SMART服务器搜索序列二蛋白结构功能域结果8
图9 序列三ORF Finder预测结果8
图10 ProtScale程序分析序列三蛋白的疏水性9
图11 序列三蛋白二级结构预测结果9
图12 SMART服务器搜索序列三蛋白结构功能域结果10
图13序列四ORF Finder预测结果10
图14 ProtScale程序分析序列四蛋白的疏水性11
图15 使用TMHMM软件对序列四蛋白的跨膜区分析结果11
图16 序列四蛋白二级结构预测结果12
图17 SMART服务器搜索序列四蛋白结构功能域结果12
表1 序列一蛋白TargetP 1.1 Server亚细胞定位结果6
表2 序列二蛋白TargetP 1.1 Server亚细胞定位结果8
表3 序列三蛋白TargetP 1.1 Server亚细胞定位结果9
表4 序列三蛋白TargetP 1.1 Server亚细胞定位结果11
马铃薯块茎相关的未知蛋白基因的生物信息学分析
引言
引言
块茎形成机理不仅是马铃薯发育生物学研究的重要内容之一,也是马铃薯产量育种的理论基础。早期研究发现,光周期是诱导马铃薯块茎形成的一个关键环境因子,短日照利于马铃薯块茎形成[1]。
日照长度的季节性改变控制着许多植物种类的发育过程。在拟南芥中,CONSTANS[2]被认为是联系昼夜节律钟同分生组织性状基因的光周期开花诱导途径中的中枢基因[3]。已经有报道拟南芥CO的CONSTANS-LIKE (COL)同源类似物在其他一些植物上起着类似的作用[4]。研究发现,马铃薯块茎形成与拟南芥等植物的开花过程有较多相似之处。许多参与植物开花的重要基因,如光敏色素、CONSTANS(CO)、FLOWERINGLOCUST(FT)、LOV蓝光受体蛋白家族及CDF转录因子等在马铃薯块茎形成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
过程中都起到重要的调控作用[5]。
在马铃薯块茎诱导和发育的不同阶段,一些转录因子,如POTM1 [6],POTH1 [7], StBEL5[8]和拟南芥CONSTANS (AtCO)蛋白的同源序列单独地或与其它因子一起调节着马铃薯块茎发育[9]。AtCO在长日照条件下能够诱导开花,在马铃薯中,它的组成型过表达导致在短日照条件下块茎形成减少[10]。AtCO在叶片中起作用,连同光敏色素B一起产生系统信号分子,包括诱导信号和抑制信号。在两种相反的信号之间存在着一个相对平衡的状态,决定着反应的过程,也就是说,开花或块茎形成。然而,对AtCO产生的下游信号,化学上或分子水平上的鉴定,尚未可知。已有的事实表明,开花和块茎发育诱导的信号,可能相似。
本研究拟用生物信息学方法对马铃薯CONSTANS基因下游的4个未知蛋白基因的结构进行分析,为这些基因的功能解析奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
4个未知功能差异表达基因cDNA序列(2-EST、27、59-B1、62-A1),来自本实验室建立的CONSTANS转基因马铃薯DDRT-PCR表达文库。
序列一(2-EST):
TACAACGAGGATGTGGGTCGGCATGAAATGAGTGGTGGGACTATAAAGAGGAGGAGGGAGAGGTTGTTGGAAGAAGCAAGACAAAGTGTACCTGAAACTGGTTCTGGAAGAGTGAAGCATTTAGTTAAAGCTTTTGAGAAGCTTCTCTCAATACCCAAAACAAAAGAGTGCAAGGAGAAAGGGGAAAATGATGAAAATGAAGCAGAGGATTCTAGTAAAGAACAAAAATGGGCACTGCCTGGCTTGCAGCCTCCCAAGATTCCTGAGGCACATGTATCTTCTTCTTCGTTTTGTCCATCGAATTTCTTCCTCAACTCTGAGAGCTTAGGCTTGGATTCGTGTCGTGCCTCCTCGTTGT
摘要:利用生物信息学方法对反义CONSTANS转基因马铃薯植株中获得的4个未知功能差异表达基因cDNA序列进行ORF预测、蛋白质序列的理化性质、疏水性、跨膜区分析、亚细胞定位、二级结构预测及结构域预测,推测出未知基因一(2-EST)编码一个由109个氨基酸残基组成的核蛋白。未知基因二(27)编码一个由131个氨基酸残基组成的核蛋白。未知基因三(59-B1)为反转录转座子。未知基因四(62-A1)编码一个由86个氨基酸残基组成的线粒体载体蛋白。推测CONSTANS基因可能通过调控下游线粒体载体基因以及使一些基因激活或沉默,从而影响马铃薯块茎形成。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
关键字:生物信息学;马铃薯;块茎形成;序列;蛋白
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1材料 2
1.2 方法 2
1.2.1开放阅读框(ORF)预测2
1.2.2蛋白质序列的理化性质分析3
1.2.3蛋白质的疏水性分析 2
1.2.4蛋白质的跨膜区分析 3
1.2.5蛋白质亚细胞定位 3
1.2.6蛋白质二级结构预测 4
1.2.7蛋白质结构域分析 4
2 结果与分析4
2.1 序列一(2-EST)的生物信息学分析4
2.1.1开放阅读框(ORF)预测4
2.1.2蛋白质序列的理化性质分析 5
2.1.3蛋白质的疏水性分析 5
2.1.4蛋白质亚细胞定位 6
2.1.5蛋白质二级结构预测 6
2.1.6蛋白质结构域分析6
2.2 序列二(27)的生物信息学分析6
2.2.1开放阅读框(ORF)预测6
2.2.2蛋白质序列的理化性质分析 7
2.2.3蛋白质的疏水性分析 7
2.2.4蛋白质亚细胞定位 7
2.2.5蛋白质二级结构预测 8
2.2.6蛋白质结构域分析8
2.3 序列三(59-b1)的生物信息学分析8
2.3.1开放阅读框(ORF)预测8
2.3.2蛋白质序列的理化性质分析 9
2.3.3蛋白质的疏水性分析 9
2.3.4蛋白质亚细胞定位9
2.3.5蛋 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
白质二级结构预测9
2.3.6蛋白质结构域分析9
2.4 序列四(62-A1)的生物信息学分析10
2.4.1开放阅读框(ORF)预测10
2.4.2蛋白质序列的理化性质分析 10
2.4.3蛋白质的疏水性分析 10
2.4.4蛋白质跨膜区分析 11
2.4.5蛋白质亚细胞定位11
2.4.6蛋白质二级结构预测12
2.4.7蛋白质结构域分析12
3 讨论12
3.1未知蛋白种类及功能预测12
3.2马铃薯块茎形成的光周期调控与未知蛋白的关系预测13
致谢13
参考文献13
图1 序列一ORF Finder预测结果5
图2 ProtScale程序分析序列一蛋白的疏水性5
图3 序列一蛋白二级结构预测结果6
图4 SMART服务器搜索序列一蛋白结构功能域结果6
图5序列二ORF Finder预测结果7
图6 ProtScale程序分析序列二蛋白的疏水性7
图7 序列二蛋白二级结构预测结果8
图8 SMART服务器搜索序列二蛋白结构功能域结果8
图9 序列三ORF Finder预测结果8
图10 ProtScale程序分析序列三蛋白的疏水性9
图11 序列三蛋白二级结构预测结果9
图12 SMART服务器搜索序列三蛋白结构功能域结果10
图13序列四ORF Finder预测结果10
图14 ProtScale程序分析序列四蛋白的疏水性11
图15 使用TMHMM软件对序列四蛋白的跨膜区分析结果11
图16 序列四蛋白二级结构预测结果12
图17 SMART服务器搜索序列四蛋白结构功能域结果12
表1 序列一蛋白TargetP 1.1 Server亚细胞定位结果6
表2 序列二蛋白TargetP 1.1 Server亚细胞定位结果8
表3 序列三蛋白TargetP 1.1 Server亚细胞定位结果9
表4 序列三蛋白TargetP 1.1 Server亚细胞定位结果11
马铃薯块茎相关的未知蛋白基因的生物信息学分析
引言
引言
块茎形成机理不仅是马铃薯发育生物学研究的重要内容之一,也是马铃薯产量育种的理论基础。早期研究发现,光周期是诱导马铃薯块茎形成的一个关键环境因子,短日照利于马铃薯块茎形成[1]。
日照长度的季节性改变控制着许多植物种类的发育过程。在拟南芥中,CONSTANS[2]被认为是联系昼夜节律钟同分生组织性状基因的光周期开花诱导途径中的中枢基因[3]。已经有报道拟南芥CO的CONSTANS-LIKE (COL)同源类似物在其他一些植物上起着类似的作用[4]。研究发现,马铃薯块茎形成与拟南芥等植物的开花过程有较多相似之处。许多参与植物开花的重要基因,如光敏色素、CONSTANS(CO)、FLOWERINGLOCUST(FT)、LOV蓝光受体蛋白家族及CDF转录因子等在马铃薯块茎形成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
过程中都起到重要的调控作用[5]。
在马铃薯块茎诱导和发育的不同阶段,一些转录因子,如POTM1 [6],POTH1 [7], StBEL5[8]和拟南芥CONSTANS (AtCO)蛋白的同源序列单独地或与其它因子一起调节着马铃薯块茎发育[9]。AtCO在长日照条件下能够诱导开花,在马铃薯中,它的组成型过表达导致在短日照条件下块茎形成减少[10]。AtCO在叶片中起作用,连同光敏色素B一起产生系统信号分子,包括诱导信号和抑制信号。在两种相反的信号之间存在着一个相对平衡的状态,决定着反应的过程,也就是说,开花或块茎形成。然而,对AtCO产生的下游信号,化学上或分子水平上的鉴定,尚未可知。已有的事实表明,开花和块茎发育诱导的信号,可能相似。
本研究拟用生物信息学方法对马铃薯CONSTANS基因下游的4个未知蛋白基因的结构进行分析,为这些基因的功能解析奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
4个未知功能差异表达基因cDNA序列(2-EST、27、59-B1、62-A1),来自本实验室建立的CONSTANS转基因马铃薯DDRT-PCR表达文库。
序列一(2-EST):
TACAACGAGGATGTGGGTCGGCATGAAATGAGTGGTGGGACTATAAAGAGGAGGAGGGAGAGGTTGTTGGAAGAAGCAAGACAAAGTGTACCTGAAACTGGTTCTGGAAGAGTGAAGCATTTAGTTAAAGCTTTTGAGAAGCTTCTCTCAATACCCAAAACAAAAGAGTGCAAGGAGAAAGGGGAAAATGATGAAAATGAAGCAGAGGATTCTAGTAAAGAACAAAAATGGGCACTGCCTGGCTTGCAGCCTCCCAAGATTCCTGAGGCACATGTATCTTCTTCTTCGTTTTGTCCATCGAATTTCTTCCTCAACTCTGAGAGCTTAGGCTTGGATTCGTGTCGTGCCTCCTCGTTGT
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑,转载请保留链接: www.hbsrm.com/swgc/smkx/522.html