原创《油棕等植物γ—生育酚转移酶的生物信息学分析》：本论文主要论述了生物信息学论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
摘 要 油棕果实中含有丰富的维生素E,而提高其中高活性的维生素E组分是改善棕油品质的关键.油棕γ-生育酚转移酶（GenBank登录号为AEU17779）能将低活性的γ-生育酚三烯催化生成高活性的α-生育酚和α-生育酚三烯,是控制油棕维生素E组分和活性的关键酶,其功能在油棕等许多植物中极其保守.本研究利用生物信息学相关软件对以油棕VTE4基因为主要分析对象的一些植物VTE4基因的核酸和相应的氨基酸序列的组成成分、疏水性/亲水性、跨膜结构域以及功能结构域等进行分析.结果表明：VTE4属于不具有信号肽的亲水性蛋白,可能作为转运蛋白在叶绿体中发挥作用,α-螺旋和无规则卷曲大量散布于整个蛋白质二级结构中,具有S-腺苷甲硫氨酸结合位点和PLN02244保守结构域.这一结果可为油棕等植物VTE4的功能和分子机制研究提供更多详细的参考.
关键词 油棕；γ-生育酚转移酶；生物信息学；保守结构域
中图分类号 Q811.4 文献标识码 A
油棕（Elaeis guineensis Jacq.）属棕榈科油棕属多年生乔木,是重要的热带木本油料作物,生产效率很高,有“世界油王”之称.维生素E在油棕果实中的含量大约为100 mg/kg,其作为功能性成分影响着棕油的品质,粗棕油中的维生素E类主要是γ-生育酚三烯、α-生育酚和α-生育酚三烯[1].低活性的γ-生育酚三烯会影响人体的吸收利用,VTE4能将γ-生育酚三烯催化生成高活性的α-生育酚和α-生育酚三烯.因此,对油棕等植物的VTE4的生物信息学分析对于油棕维生素E品质性状的改良具有十分重要的意义.
维生素E是一类脂溶性物质,通常在光合作用器官中合成和积累,是人们饮食中摄取的重要成分.植物中合成的维生素E是生育酚和生育酚三烯的总称,按照侧链基团是否饱和分为生育酚（tocopherol）和生育酚三烯（tocotrienol）,又根据苯环上位置和数目的不同各分为α、β、γ和δ共4种类型[2].尽管所有的维生素E组分都有生物活性,但是α-生育酚/生育酚三烯的活性是其它种类的2～50倍,主要是因为哺乳动物肝脏中含有α-生育酚/生育酚三烯的转运蛋白[3].维生素E不仅对提高植物自身的抗光氧化、抗寒、抗旱和抗盐碱等非生物逆境胁迫有重要作用,在细胞信号转导等方面也发挥重要作用[4-7].此外,维生素E能增强人类免疫力、减缓衰老、抑制心血管疾病和癌症的发生[8-11].维生素E在植物中合成时首先在一系列酶的催化下生成γ和δ类型的生育酚及生育酚三烯,随后都在VTE4（γ-生育酚转移酶,γ-TMT,γ-tocopherol methyltranerase）的催化下分别生成α和β类型的生育酚及生育酚三烯[12].而α和β类型的维生素E的活性较高,所以说VTE4是决定植物中维生素E成分和活性的关键酶,其基因已经在多种植物中被克隆和研究.Li等[13]在拟南芥中使VTE4过量表达时, 可使拟南芥叶片维生素E中α-生育酚比率从87.5%增加到97.1%.Jessica等[14]在甘蓝型油菜中克隆并定位了4个与拟南芥VTE4同源的基因,转基因实验发现其中的一个拷贝BnaA.VTE4.a1能够提高α-生育酚的含量.Maria等[15]在大豆中通过QTL定位分析找到了一个γ-生育酚转移酶基因,对γ-TMT3分析发现它的变异位点决定着大豆种子中α-生育酚的含量.Yusuf等[16]在芥菜型油菜超表达VTE4使α-生育酚含量提高了6倍.
生物信息学是应用信息学技术（来自于应用数学、计算机科学和统计学）大规模解析和组织与这些分子（核酸和氨基酸等）相关的信息.简而言之,生物信息学是分子生物学的一种管理信息系统,有大量的实际应用价值.利用互联网上的各种分子生物学数据库及软件对已知的核酸和氨基酸序列进行比对、分析及建立计算模型,对其结构和功能进行预测与分析,是生物信息学的重要分析思路[17-18].许多植物中都开展了VTE4基因的生物信息学分析,但是在油棕中还少有报道.本文应用生物信息学的方法以油棕VTE4基因为主要分析对象,对来自GenBank（美国国家生物技术信息中心遗传序列数据库）中的油棕等不同植物的VTE4基因的核酸及氨基酸序列的理化性质、结构特征和功能特征等进行预测和分析,为油棕等植物VTE4基因的进一步研究提供更详细的理论依据.
1 材料与方法
1.1 材料
数据资料均来源于NCBI（National Center for Biotechnology Information）的核酸及蛋白质数据库中已有的油棕等植物γ-生育酚转移酶基因的核酸序列及其对应的氨基酸序列：油棕（Elaeis guineensis,JN848783、AEU17779）、拟南芥（Arabidopsis thaliana,NM105171、AAM64696）、小麦（Triticum aestivum,DQ139266、CAI77219）、玉米（Zea mays,NM001112444、AGF92707）、马铃薯（Solanum tuberosum,DQ456877、ABE41795）；另外构建系统进化树还用到了一下几种植物的VTE4氨基酸序列：美洲油棕（E. oleifera,ABS76142）、野生番茄（S. pennellii,ADZ24710）、可可（Theobroma cacao,EOY10208）、栽培番茄（S. lycopersicum,NP001233814）、白苏（Perilla frutescens,AEP68180）、陆地棉（Gossypium hirsutum,ABE41798）.
1.2 方法
利用NCBI（http：//www.ncbi.hlm.nih.gov/）、CBS（http：//www.cbs.dtu.dk）和ExPASy（www.expasy.ch）等网站提供的在线生物信息学工具和MEGA 6.06序列比对分析软件（http：//www.megasoftware.net/）进行分析.核酸及氨基酸序列的组成成分和理化性质的分析、开放阅读框（ORF,Open reading frame）的查找和翻译利用NCBI上的ORF Finder和ExPASy上的ProtParam在线工具；核酸及氨基酸序列的同源性比对和分子进化树聚类利用Clustal Omega在线工具和MEGA 6.06软件分析；氨基酸翻译后修饰、蛋白质跨膜结构域、亲水/疏水性及亚细胞定位的分析利用在线工具NetPhos 2.0 Server、TMHMM 2.0 Server、ProtScale和PSORT完成；蛋白质信号肽和导肽预测利用在线工具SignalP 4.1 Server和TargetP1.1 Server.蛋白质保守结构域的预测利用NCBI上的CDD在线工具完成,蛋白质二级及结构的预测利用SOPMA和SWISS-MODEL在线工具完成.
生物信息学论文参考资料：
结论：油棕等植物γ—生育酚转移酶的生物信息学分析为关于生物信息学方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关生物信息学论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
