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G-四链体(G-quadruplex,G4)是一种不同于双螺旋的特殊结构,由富含鸟嘌呤的DNA链在阳离子的参与下形成的四链DNA螺旋高级结构,在哺乳动物中被证明是具有重要生物学功能的表观遗传学元件。以鳞翅目模式昆虫家蚕(Bombyx mori)为对象,利用Quadparser程序,在家蚕全基因组范围预测G4结构,对其分布特征以及对其潜在调控基因的表达特性和功能的影响进行初步分析。在家蚕全基因组共预测到6 278个G4结构,其中有63.5%位于转座子区,35.3%分布在编码基因区。在基因的5'端侧翼序列转录起始位点和3'端转录终止位点附近都有相对明显的G4结构富集,暗示G4结构可能对于基因表达具有一定的调控作用。相对于基因组背景,上游含有G4结构的基因其编码区长度偏短,下游含有G4结构的基因其编码区则显著加长。上游含有G4结构的基因主要富集于核酸结合活性尤其是转录因子活性分子功能上,主要参与核酸代谢相关的调控过程,G4结构主要位于编码链;下游含G4结构的基因则主要富集于激酶和转移酶活性以及受体活性分子功能上,主要参与蛋白质加工及信号转导过程,G4结构主要位于模板链。上述结果提示G4结构位于基因上、下游所调控的靶基因有所分歧,作用机制可能也有所差异。结合家蚕基因组芯片数据分析发现,含有G4结构的基因没有明显的组织表达特异性,提示该类基因在广泛的生物学过程中均发挥作用。以上结果为后续深入研究该类表观遗传学结构在家蚕中的生物学功能提供了重要线索和参考依据。 相似文献
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草地贪夜蛾肠道微生物宏基因组初步分析 总被引：4，自引：4，他引：0
为了解草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda暴发机制,探索新型绿色防控策略,通过构建16S rRNA文库和宏基因组文库系统解析草地贪夜蛾5龄幼虫肠道微生物的特征及功能。结果显示,16S rRNA文库主要鉴定细菌种群,共鉴定4门50属,其中厚壁菌门和魏斯氏菌属分别为草地贪夜蛾幼虫肠道优势门和优势属,其平均相对丰度分别为99.715%和72.046%。宏基因组分析鉴定到的微生物类群更丰富,除细菌外,还检测到真菌、病毒及少量古细菌,其平均相对丰度分别为84.227%、3.099%、2.564%和0.004%;共鉴定到的细菌有54门605属,厚壁菌门和魏斯氏菌属分别为草地贪夜蛾幼虫肠道优势门和优势属,平均相对丰度分别为81.236%和38.247%,与16S rRNA文库鉴定的菌群种类和丰度一致。草地贪夜蛾幼虫肠道微生物碳水化合物代谢和膜运输通路的丰度最高,表明草地贪夜蛾幼虫肠道微生物在肠道内发挥较强的代谢功能。 相似文献
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选择家蚕基因组中与果蝇Dm Met(Methoprene tolerant protein)同源的基因Bm Met1进行研究。预测Dm Met和Bm Met1的结构域均是一个b HLH-PAS(basic helix-loop-helix Per-ARNT-SIM)型转录因子,具有典型的DNA结合结构域。在原核系统表达获得了Bm Met1蛋白并制备了抗体。qRT-PCR和Western blotting检测结果显示,无论是Bm Met1基因mRNA的转录还是Bm Met1蛋白的表达,在家蚕5龄中后期和吐丝期的翅原基组织中都呈现较高水平,而在蛹期呈现较低的水平。通过免疫组织化学方法分析Bm Met1的组织定位,结果显示该蛋白质在5龄第6天和吐丝期家蚕胸节表皮、脂肪体及翅原基等组织中都有较高水平的表达,在蛹期上述部位和组织的表达水平较低。分别将蜕皮激素(20E)和保幼激素类似物(Methoprene)按照2μg/头的剂量注射到5龄第3天幼虫第2~3胸节间,qRT-PCR检测幼虫翅原基组织中的Bm Met1受到Methoprene的诱导上调表达,且在处理2 h后表达水平最高。上述结果暗示Bm Met1可能参与了保幼激素对家蚕翅原基生长分化的调控。 相似文献
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冯启理 《中国农业科技导报》1999,1(3):69-71
大量使用化学杀虫剂等农药,对生态环境和人类健康所造成的影响已越来越严重.因此,寻找更有效安全和对环境影响较少的生物杀虫剂已变得越来越迫切了.病毒杀虫剂是化学杀虫剂的有效的替代方法,有着广阔的应用前景.在自然界,昆虫群体本身就存在各种各样的病毒,这些病毒在一定程度上控制着昆虫群体的数量 相似文献
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昆虫中肠是昆虫的主要消化吸收器官,与进食,病原物相互作用及农药吸收有直接和紧密的关系。近年来对昆虫中肠的生理学,分子生物学,基因组学和蛋白组学研究的新成果不断出现,并越来越受到各国科学家及农药研发公司的重视。为追踪该研究领域的发展,推动国内外的交流与合作,由华南 相似文献
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细胞内DNA通常以B型右手双螺旋结构的形式存在.但当一段DNA富含连续出现的鸟嘌呤(G)时,这段DNA序列有可能折叠为四链体(G-quadruplex,G4)结构.G4结构广泛分布于生物的基因组中,参与基因的转录调控、DNA复制、端粒保护和蛋白质翻译等重要的生物学过程.我们前期在家蚕转录因子BmPOUM2基因的启动子区鉴定到一个G4结构,并筛选到一个与该结构特异结合的蛋白BmLARK.在本研究中,为了分析BmLARK与G4结构结合的分子机制,我们首先对编码BmLARK全长及其多个截短的DNA序列进行了分子克隆,利用原核表达系统对BmLARK和截短蛋白进行了重组表达和纯化,获得的重组蛋白在体外可与BmPOUM2-G4结构结合;然后运用悬滴蒸汽扩散法对该蛋白质-DNA结合复合物进行结晶,初步获得了晶体.试验结果为进一步探索获得和解析BmLARK-G4复合物的晶体结构提供了线索. 相似文献
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翅原基表皮蛋白(WCPs)在昆虫翅的发育中起着非常重要的作用。为了研究家蚕翅原基表皮蛋白基因BmW CPs的表达是否与蜕皮激素(20E)的调节有关,用生物信息学方法分析BmW CPs基因的序列结构与系统进化特点,并通过半定量RT-PCR检测蜕皮激素对部分BmW CPs基因表达的诱导作用。11个BmW CPs基因成簇分布在家蚕基因组中,除BmW CP6和BmW CP10分别分布在第7号、第21号染色体外,其余的BmW CPs均分布在第22号染色体上;11个BmW CPs的核苷酸序列长度为588~2 670 bp,编码115~312个氨基酸,蛋白质分子质量12~35 kD,等电点4.30~7.45;11个BmW CPs基因的ORF内均有内含子插入,81.82%的基因含有2~3个内含子,内含子长度50~5 958 bp,在50~300 bp之间分布频率最高,占46%。将解剖获取的上蔟1 d蚕体的翅原基进行体外培养,并用浓度为2μmol/L的20E直接处理12 h后再常规培养18 h,提取翅原基总RNA并反转录合成cD NA,经半定量RT-PCR检测样品中BmW CPs的表达水平显著上调。依据上述研究结果初步认为,用蜕皮激素直接处理12 h后再常规培养18 h的脉冲作用,可诱导基因组中成簇分布的BmW CPs在翅原基组织中大量表达,以利于家蚕完成翅原基的变态发育。 相似文献
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Krüppel homolog 1(Kr-h1)是含有C2H2锌指结构的转录因子,在昆虫变态发育中起重要作用。从家蚕5龄第3天幼虫的表皮中克隆了Bm Kr-h1基因,该基因全长c DNA为1 918 bp,其中开放阅读框1 047 bp,GC含量42.2%,编码348个氨基酸。氨基酸序列比对分析发现大部分昆虫物种的Kr-h1都含有8个锌指结构,暗示该蛋白质的功能具有一定的保守性。通过生物信息学方法预测Bm Kr-h1不含信号肽和糖基化位点,但含有19个可能的磷酸化位点,暗示其活性可能受到磷酸化和去磷酸化修饰的影响。利用原核表达系统表达获得了可溶的Bm Kr-h1蛋白并制备了抗体。Western blot和半定量RT-PCR检测的结果显示,不论在mRNA水平还是蛋白质水平,Bm Kr-h1在家蚕幼虫5龄初期和吐丝期的翅原基都有较高水平表达,而在蛹期的表达量较低。用保幼激素(JH)类似物Methoprene和蜕皮激素(20E)分别注射家蚕5龄第3天幼虫,发现2种激素均能诱导蚕体内Bm Kr-h1的表达上调。免疫组织化学结果显示,Bm Kr-h1在5龄第3天幼虫各组织中的表达量很低,而在吐丝期的中肠、脂肪体和表皮中都有一定水平的表达,暗示其可能参与家蚕蜕皮变态的过程。上述结果表明Bm Kr-h1可以响应JH和20E的诱导,提示其在家蚕的变态发育中发挥作用。 相似文献
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