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1、生物信息学研究论文3100字生物信息学研究毕业论文范文模板生物信息学研究论文3100字_生物信息学研究毕业论文范文模板生物信息学研究论文3100字(一)：基于结构生物信息学的白介素17进化及其结构研究论文摘要：目的：基于结构生物信息学的白介素17进化及其结构研究，以为防治许多炎症相关重大疾病提供借鉴。方法：采用医学研究资料调研分析法，对我院2019年1月2019年10月收治的狼疮性肾炎、稽留流产、阿尔茨海默病、左右半结腸癌等疾病患者，就白介素17受体基因进行研究，具体方法应用基因组学、生物信息学，序列比对和注释后，就其进化和结构进行研究。结果：RecombinantHumanIL-17通过SD

2、S-PAGE，银染色和Coomassie？Blue染色定量光密度法显示，纯度95%。通过LAL方法，每1微克蛋白质的内毒素水平95%。通过LAL方法，每1微克蛋白质的内毒素水平95%。通过LAL方法，每1微克蛋白质的内毒素水平0.01EU。辅助T细胞的细胞增殖测定中测量中，为此作用的ED50为0.06-0.24ng/mL。即细胞因子转运蛋白至机体关联的高浓度区细胞因子生物学效应；与mCK-R相应成竞争性配体，抑制mCK-R介导生物学效用明显。文献资料数据进一步佐证，寻常型银屑病患者血清IL-17和IL-23CT值；CT值和mRNA表达量则呈反比差异显著，具有统计学意义（P0.05）；血清IL-

3、17表达与PASI呈正相关（P0.05）。与癌旁正常组织比较，结肠癌组织中IL-17、VimmRNA表达水平升高，E-cadmRNA表达水平降低，有统计学意义（P0.05）；IL-17mRNA表达水平在左半结肠癌中较右半结肠癌高（P0.05）。白介素（IL）-17作为一种促炎性细胞因子，被认为在强直性脊柱炎（AS）/轴突性脊柱关节炎（axSpA）以及其他脊柱关节炎的免疫发病机制中发挥重要作用。IL-17A抑制剂secukinumab和ixekizumab的临床和放射学结果以及安全性数据，扩大了AS治疗的有效范围，并证实了IL的病理生理作用在axSpA中为-17。即使在肿瘤坏死因子抑制剂失效后，

4、IL-17抑制也显示出足够的抗疾病迹象和症状功效，且极为安全。银屑病患者血清TNF-、IL-17、IL-21及IL-22水平差异均有统计学意义（P0.05）；血清TNF-水平与IL-17水平呈明显正相关（r=0.7138，P0.05），而血清IL-17水平还与家族其他因子如IL-21及IL-22水平成正比。综合来讲，白介素是白细胞或免疫细胞间相互作用的淋巴因子，即白介素-17细胞因子可以结合到受体成员上来介导不同的炎症反应，白介素17应用在急性炎症反应上的效果突出。从其进化作用来讲，白介素和血细胞生长因子同属细胞因子，白介素-17细胞因子在急性炎症反应中，具有加速分泌、保护机体不受外源有害物质

5、侵害的作用，同时受多种遗传和环境因素所导致的慢性炎症环节，其加速多种慢性疾病病程效应明显。IL-17基因分子生物学功能表现在增强IL-1及INF的功能，诱导核因子-B及IL-6、IL-8的产生，增强细胞间黏附分子（ICAM-1）在细胞表面的表达；促进哮喘炎症发生、发展作用；激素可抑制T细胞分泌IL-17的结构进化效果。综上所述，IL-17的进化及其结构在狼疮性肾炎、稽留流产、阿尔茨海默病、左右半结肠癌等疾病等疾病的防治中效果和表达较为明显，可作为疾病防治领域的科研依据加以重视。生物信息学研究毕业论文范文模板(二)：花生GAIP-B基因的生物信息学分析及表达研究论文摘要：为研究DELLA蛋白在花

6、生生长、育种过程中的功能，利用RT-PCR技术从花生栽培种品系花2014中克隆得到一个花生DELLA蛋白编码基因AhGAIP-B（GenBank登录号：XP_016191184）。序列分析结果表明，AhGAIP-B开放阅读框（ORF）全长1812bp，只有一个外显子，可编码603个氨基酸。生物信息学分析发现，AhGAIP-B编码的产物是一类典型DELLA蛋白，其三级结构与拟南芥GAI相似，亲缘关系与大豆GmGAI1最近。进一步qRT-PCR结果显示，AhGAIP-B基因呈组成型表达，其中在茎中表达量最高；同时，本研究还发现，外源GA3可以诱导AhGAIP-B基因上调表达，其表达量在处理后12h

7、最高。本结果将为进一步的花生DELLA功能研究提供理論基础。关键词：花生；DELLA蛋白；AhGAIP-B基因；赤霉素；组织表达中图分类号：S565.2：Q786文献标识号：A文章编号：1001-4942（2019）09-0028-07赤霉素（Gibberellins，GAs）是一类由四环骨架构成的二萜类化合物，在植物生长发育中发挥着重要的调节作用1-4。目前，研究者们对拟南芥等模式植物中的GAs代谢途径开展了深入研究，其中对于GAs信号转导途径的关键负调控因子DELLA蛋白研究较多5。迄今为止，拟南芥中共鉴定出五个DELLA蛋白，分别为GAI（GAInsensitive）、RGA（Repre

8、ssorofGA1-3）、RGL1（REPRESSOROFga7-i-LIKEprotein1）、RGL2（REPRESSOROFga7-i-LIKEprotein1）、RGL3（REPRESSOROFga7-i-LIKEprotein1）6-8。已有研究表明，DELLA蛋白含有多个保守功能域：位于N端特异的DELLA和TVHYNP酸性保守域与GA信号感知区；C端的VHVID、RVER、Pyre及SAW结构域具有GA信号抑制功能；另外其中心区还含有核定位区域NLS9。当GAs存在时，可诱导GID1蛋白构象变化，并与DELLA蛋白结合从而形成GA-GID1-DELLA三聚体；然后在26S蛋白酶泛

9、素化作用下DELLA蛋白发生降解，解除其对植物的生长抑制作用10。不同DELLA蛋白在植物发育中具有不同作用，如拟南芥GAI和RGA对植物伸长生长和开花存在抑制功能11，而RGL1和RGL2的主要功能在于调节花瓣、雄蕊和花药的发育12。在我国，花生（Arachishypogaea）是一种重要的油料和经济作物，但每逢夏季多雨年份，花生植株长势过旺容易引起倒伏、影响机械化收获，造成大幅减产。所以花生的矮化育种具有重要的现实意义，然而传统育种方式获得矮化优良品种周期较长。近年来基因工程技术的发展为我们提供了新的思路，通过转入GAs抑制因子DELLA蛋白基因可调节植株的高度，从而获得优良矮化品种13，

10、但在花生中还未见相关报道。本研究从花生中克隆到一个DELLA蛋白编码基因GAIP-B，对其进行了生物信息学分析，并进行了不同组织表达分析。研究结果可为深入研究花生DELLA蛋白的分子作用机制和分子矮化育种提供参考。1材料与方法1.1植物材料本试验材料为花生栽培种品系花2014。不同组织部位取材：试验于2018年5月1日至9月10日在河南农业大学毛庄科教园区进行，行距0.4m。于2018年78月取花生的根、主茎、幼叶、花蕾和未成熟种子，3次重复，液氮速冻后-80保存。赤霉素处理材料选取：花生种子催芽24h后播种，在光周期为16L8D、温度为26/24的人工气候箱中培养，相对湿度60%，于花生三叶

11、期（出苗后7d）叶面喷施50mg/L的赤霉素，在处理后0、2、4、8、12、24、48h采集叶片样品。每个时间点选定9株长势一致的植株，每3株为1个重复，共设3次重复。取样后用液氮速冻后-80保存。1.2总RNA提取和cDNA合成取相应组织的材料在液氮中研磨，总RNA提取采用TransZOLPlant（TRANSGEN）试剂盒，cDNA的合成采用PrimeScriptTMRTreagentKitwithgDNAEraser（TaKaRa）。引物由上海尚亚生物技术有限公司合成，其编号及序列见表1。1.3AhGAIP-B基因的克隆根据NCBI（https：/www.ncbi.nlm.nih.gov

12、/）数据库搜索到的AhGAIP-B基因设计特异性引物（表1），以花生栽培种花2014的cDNA为模板扩增目的片段AhGAIP-B。PCR反应体系为50L：cDNA模板2.5L，5Q5ReactionBuffer10L，dNTPs1L，F、R引物各25L，Q5High-FidelyDNAPolymerase0.5L，ddH2O补足50L。反应程序：98预变性30s；98变性10s，59退火30s，72延伸2min，33个循环；72延伸2min。1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物。凝胶回收试剂盒（ZOMANBIO）纯化目的条带，连接到克隆载体ZT4-Blunt上，转化后筛选阳性克隆送至上海尚亚生物技

13、术有限公司进行测序。1.4AhGAIP-B基因的生物信息学分析用在线软件GSDS2.0（http：/蛋白质的二级结构用在线软件PRABI（http：/ww-w.prabi.fr/）进行预测；根据在线软件SWISS-MODEL（https：/www.swissmode-l.expasy.org/interactive）分析蛋白质三级结构。在PeanutBase（https：/www.peanutbase.org/）和NCBI（https：/www.ncbi.nlm.ni-h.gov/）利用在线Blast工具搜索花生AhGAIP-B蛋白的同源序列；利用本地软件DNAMAN6.0及在线weblogo

14、2.82网站（http：/weblogo.berkeley.edu/）进行氨基酸多序列比对及同源性分析；使用MEGA7.0选择邻接法（neighbor-joining，NJ）构建系统发育进化树，参数设置Bootstrap=1000。1.5实时荧光定量PCR分析分别以不同组织材料总RNA反转录的cDNA为模板，以Actin为内参基因，扩增体系及程序参照TaKaRa公司的SYBRPremixExTaqTM试剂盒说明书操作。三次生物学重复，所用引物见表1，采用2-Ct计算相对表达量。2结果与分析2.1AhGAIP-B基因的克隆以栽培种花2014的cDNA为模板进行PCR扩增，获得AhGAIP-B基因

15、的cDNA序列，长1812bp（图1A）。测序结果表明，该基因长度及核苷酸序列与参考基因组13号染色体上的基因Arahy.64CHNN预测序列完全一致，与同源染色体03号染色体上的参考基因Arahy.DN4CQF相似度为99.74%。2.2AhGAIP-B基因的生物信息学分析2.2.1AhGAIP-B蛋白氨基酸序列分析花生基因组测序结果显示，AhGAIP-B位于花生13号染色体上（图1B），包含一个外显子，无内含子（图2A），可编码603个氨基酸。氨基酸理化性质分析结果表明，AhGAIP-B蛋白的化学分子式为C2889H4495N803O893S23，相对分子质量为65.50kD，亲水系数为-

16、0.233，预测为亲水性蛋白。同时，该蛋白无跨膜结构域，亚细胞定位在细胞核上。进一步保守域分析显示，AhGAIP-B蛋白N端含有DELLA结构域，C端存在GRAS结构域，属于GRAS家族基因（图2B）。2.2.2AhGAIP-B蛋白结构分析二级结构分析发现，AhGAIP-B由49.1%的-螺旋、308%的無规则卷曲、11.6%的延伸链和8.5%的-转角共同组成（图3A）。蛋白质三维结构分析发现AhGAIP-B蛋白质三级结构与AtGAI类似（图3B），推测两者可能具有相同的功能。2.2.3不同物种DELLA蛋白的保守结构域与系统进化分析利用DNAMAN软件将AhGAIP-B氨基酸序列与拟南芥（A

17、t）、大豆（Gm）、棉花（Gh）、水稻（Os）、芝麻（Si）、小麦（Ta）、油菜（Bn）及玉米（Zm）等物种的DELLA蛋白进行氨基酸多重比对，发现不同物种的DELLA蛋白在C端都含有GA信号阻遏结构域VHVID、RVER和SAW，中心区存在LZ（亮氨酸七肽重复序列）及核定位区域NLS，而N端则具有GA信号感知结构域DELLA和TVHYNP（图4）。为进一步研究这些物种中DELLA蛋白的亲缘关系，基于前述氨基酸比对结果构建系统发育进化树。结果显示，前述花生等9个物种的DELLA蛋白被明确划分为两大类，其中，同为禾本科的单子叶植物水稻、小麦和玉米DELLA蛋白为大类，其余双子叶植物则为大类（图5

18、）。大类里面根据遗传距离又可细分几个小类，如同为十字花科的拟南芥和油菜的DELLA蛋白可归为一类，锦葵科的棉花和胡麻科芝麻的DELLA蛋白归为一类；而同为豆科的花生和大豆的DELLA蛋白亲缘关系则最近。2.3AhGAIP-B基因表达分析荧光定量分析结果表明，AhGAIP-B基因在不同组织均有表达，其中茎中表达量最高，其次为根、种子、叶和花（图6）。为进一步了解AhGAIP-B应答GA3的表达模式，对GA3处理不同时间基因的表达水平进行了分析，结果表明，AhGAIP-B基因的表达随GA3处理时间延长先逐渐上升，在12h时达到峰值，为处理前的26倍；此后逐渐下调，但处理48h时仍高于处理前水平（图

19、7）。3讨论与结论本研究克隆了花生GAIP-B基因，并对其表达模式进行了分析，该基因在花生的根、茎、叶、花、种子中均有表达，与拟南芥GAI及水稻SLRSTBX1的组织表达模式一致14，15。但并非所有植物的DELLA基因都是如此，擬南芥中的AtRGL1、AtRGL2和AtRGL3仅在花、萌芽的种子和角果中表达14；苹果GAI基因仅在幼果中表达16；大豆GAI1a仅在叶、花和胚组织中表达17；黄瓜GAIP基因在茎和雄花芽中表达18，这表明DELLA基因在不同植物中可能存在不同的功能。模式植物拟南芥中的RGA和GAI结构相似，但RGA比GAI更具主导作用，敲除RGA和GAI基因后使拟南芥GA1-3

20、缺陷型恢复为野生型或过表达GA型19；而RGL1和RGL2共同参与种子萌发、叶片衰老和控制花形态发育等途径20-22。Zhang等23利用黄瓜GAIP在拟南芥中异源表达，发现CsGAIP能够恢复拟南芥rga-24/gai-t6突变体的花形态、雌蕊发育和株高，并且导致拟南芥雄蕊数量减少；此外，将苹果RGL2a基因在拟南芥中超表达后，转基因植株表现出类似GAI突变矮化型表型24，25。这些结果表明DELLA蛋白可能参与植株矮化、花发育等多个生物学功能。本研究从花生中成功分离出一个DELLA蛋白编码基因AhGAIP-B，其编码产物具有典型的DELLA蛋白保守结构域，且进化上与同为豆科的大豆DELLA蛋白亲缘关系最近。进一步研究发现，AhGAIP-B基因在花生多个组织部位均有表达，其中以茎中表达量最高；此外，外源GA3可以诱导AhGAIP-B基因上调表达。本研究结果有助于深入理解DELLA蛋白在花生生长发育中的调节机制，并为花生株型改良提供理论基础。