陆地棉MMS21基因的电子克隆和生物信息学分析
毕业论文关键词：MMS21；陆地棉；生物信息学
In-silico-cloning and Bioinformatics Analysis of GhMMS21
Abstract：Cotton is one of the world's most important fiber crops. It is the world's second valuable resource of oil and protein after soybean, and the world's most important economic crop. The cultivation and production plays a far-reaching impact of politics and economy. Its growth and development is influenced by many environment of nature, such as drought, salinity, high temperature and other factors. The understanding of cotton are involved in the anti reverse regulation. Using the genetic engineering methods to cultivate improved varieties are the main goals for future cotton breeding. In this study, the cloning in silico of Gossypium hirsutum MMS21 and its bioinformatics analysis was done. And it is expected that the gene is likely to play an important role in biological processes.
Keywords: MMS21; Gossypium hirsutum; bioinformatics
目 录
摘 要 1
引言 1
1.实验材料 4
1.1硬件 5
1.2相关软件 5
2.方法 5
2.1电子克隆 5
2.1.1获得拟南芥AtMMS21核苷酸序列 5
2.1.2获得亚洲棉同源序列 5
2.1.3获得陆地棉ESTs 5
2.1.4序列拼接及分析开放阅读框 5
2.1.5设计引物 5
2.2生物信息学分析 5
2.2.1分析对比蛋白质二级结构 5
3.试验结果及分析 6
参考文献 9
致谢 12
陆地棉MMS21基因的电子克隆和生物信息学分析引言
SUMO(small ubiquitin-related modifier)小泛素样修饰蛋白是一种泛素蛋白修饰形式。小泛素相关修饰物（SUMO）介导的蛋白质翻译后修饰中广泛存在于真核生物。SUMO修饰通过三个反应附着到底物蛋白由E1活化酶、E2接合酶和E3链接酶的步骤，类似泛素化修饰过程。SUMO化修饰和泛素化修饰一样都是主要的蛋白翻译后修饰，参与调控多种细胞生命活动，如蛋白质间相互作用、DNA损伤修复、胞内定位、转录因子的活化、以及细胞周期和转录的调控等，因此是一种重要的多功能的蛋白质翻译后修饰方式。SUMO化修饰功能的失调可能会导致某些疾病的发生。蛋白质的SUMO化修饰在DNA损伤修复以及基因组稳定性的文护方面有着极具重要的作用。近几年研究发现，SUMO化修饰也参与了人类多种血液系统疾病的发病[1-7]。
SUMO在进化过程中高度保守，目前在哺乳动物中发现4种SUMO分子，分别为SUMO-1、SUMO-2、SUMO-3和SUMO-4，其中SUMO-2和SUMO-3的核苷酸序列相似，所以它们常被合写成SUMO2/3[8]，而且SUMO-2、SUMO-3和SUMO-4都有结合位点的序列，因此能够形成多聚链，但是SUMO-1没有，且SUMO-1修饰与泛素修饰不在同一位点，SUMO-1增强泛素的修饰水平。
在动物方面，曾有实验以昆明小鼠卵母细胞为研究对象运用卵母细胞体外细胞培养、显微注射、体外转录、Western blot、免疫荧光以及染色体爬片等技术进行实验结果发现SUMO-1被干扰或抑制后：抑制了卵母细胞的GVBD和PB1的排放率；对非整倍体形成而言成熟卵母细胞中有非整倍体出现，而对照组中没有发现非整倍体；对纺锤体组装和染色体排列的影响发现，成熟和非成熟卵母细胞中纺锤体异常率明显增加，且染色体排列出现异常；74.2%的卵母细胞中表现出染色体凝集不足，而对照组卵母细胞染色体形态完全正常；着丝粒上定位物减少，纺锤体上的定位物也显著减少，并且几乎检测不到染色体上的定位显示。在干扰SUMO-1之后，着丝粒在卵母细胞中排列混乱，纺锤体与着丝粒之间的结合变的不稳定。正常情况下在非成熟和成熟卵母细胞中荧光显示化学标记物定位于纺锤体两极，而在抑制SUMO-1后，非成熟卵母细胞中有一部分标记物从纺锤体极上解离下来，在有些成熟卵母细胞中甚至检测不到化学标记物在纺锤体极上的定位。SUMO-1过表达时则对卵母细胞的GVBD和PB1排放率无明显影响。在减数分裂过程中SUMO-1作用的具体时期的研究结果说明：SUMO-1在AI期之前调控卵母细胞PB1排放；通过免疫荧光以及western blot技术，检测SUMO-1在年龄差异小鼠卵母细胞中定位和表达情况发现，在GV期卵母细胞中，3周龄小鼠SUMO-1的表达显著12月龄小鼠，并且在生发泡中的定位信号也多于12月龄小鼠[9]。
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