小麦基因组中钙依赖型蛋白激酶家族生物信息学分析

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要钙依赖型蛋白激酶（Calciumdependentproteinkinase,CDPK）在植物的发育、激素反应、代谢调节、逆境胁迫以及防御反应等过程中具有广泛的生理功能。本研究应用生物信息学方法，从数据库中挖掘出与小麦CDPK相关的序列，通过寻找迭代群或EST拼接确定小麦基因组中编码CDPK家族的UniGene；将所获得到的核酸和蛋白质序列与近缘物种进行比对分析，对CDPK家族进行分类；对所获得的全长CDPK蛋白质构象和生物学功能进行预测。通过以上研究，为进一步在基因组范围内对小麦CDPK家族的组成、基因克隆和生物功

2、能的研究奠定基础。所获得的主要研究结果如下：1、获得了162条小麦CDPKESTs的序列信息。2、通过寻找迭代群或EST拼接，得到了10条UniGene相应的全长ORF序列。在氨基酸水平比对相同物种ORF编码的蛋白质序列和近缘物种相似蛋白序列，表明所得UniGene为小麦中未报道的cdpk基因。3、通过蛋白质结构预测软件得到这些CDPK蛋白二级结构预测结果，并对其可能的生物学功能及在亚细胞的定位进行了讨论。4、探讨了10条CDPK编码蛋白的同源性进化结果。关键词：小麦，钙依赖型蛋白激酶，UniGene，二级结构预测，系统进化分析。I华中科技大学

3、硕士学位论文AbstractCalcium-dependentproteinkinases(CDPK)havebroadphysiologicalfunctionsinthegrowthofplant,regulationofmetabolism，hormoneandstressresponses.ByusingBioinformaticsmethod,weminedoutCDPKssequencesofwheatfromvariousdatabases,andthenpickedoutfulllengthopenreadingframe(OR

4、F)throughcontigfindingorESTassembling,didalignmentamongproteinsequencesofCDPKandotherspecies,soastopredictthestructureandfunctionoftheseCDPKs.Theresultsareasfollows:1.OnehundredsixtytwoCDPKrelatedESTsequencesofwheatwereacquired.2.TenORFsoftheircorrelativeUniGeneswerefoundtho

5、ughcontigfindingorESTassembling.BydoingproteinsequencesalignmentsamongCDPKofwheatandotherspecies,wefiguredoutalignmentresults.ThenproteinsequencesalignmentamongORFsofthewheatandotherspecieswasmade.TenCDPKUniGeneswereprovedtobeunreportedthroughalignmentsandproteindomainpredic

6、tions.3.SecondarystructurespredictionoftheseCDPKsweregainedusingsoftware.Accordingtothepredictedproteinstructure,possiblebiologicalfunctionsandsubcellularlocationsoftheseCDPKswereprovediscussed.4.Phylogeneticanalysisofthe10CDPKgeneswasdiscussed.Theresultsofthepresentstudypro

7、videdsomebasisforfurthergenecloningandfunctionalstudyofCDPKfamilyinwheatgenome.Keywords:CDPK;Prediction;PhylogeneticAnalysis;SecondaryStructure;UniGene;WheatII独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确

8、方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位