1株水开菲尔粒中植物乳杆菌的鉴定及产细菌素基因分析

目的:对从水开菲尔粒中分离得到1株能产生抑菌物质的菌株QF01进行菌种鉴定,并对其产细菌素进行实验、鉴定和基因序列分析。方法:通过牛津杯法测定抑菌能力,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增16S r DNA和细菌素相关基因并测序,利用Pro Param tool、TMHMM 2.0、Inter Pro Scan、SOPM和SWISSMODEL在线软件对基因编码产物进行分析。结果:该菌株产的细菌素对大肠杆菌(Escherichia coli JM109)有明显的抑制作用,通过16S r DNA序列分析初步确定该菌株属于植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。该菌株含有pln D、pln EF、pln V、pln R四种基因,其中pln V基因编码产物有跨膜螺旋结构,其结构存在信号肽特征。此外,从三级结构的模型预测得到4种基因的编码产物均存在α-螺旋、β-转角、伸展链和无规则卷曲。结论:从水开菲尔粒分离得到的L.plantarum QF01菌株,含有pln D、pln EF、pln V、pln R细菌素基因,对大肠杆菌有很好的抑制作用。     

变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶基因的原核表达

采用降落聚合酶链式反应(touchdown polymerase chain reaction,TD-PCR)技术,从2-酮基葡萄糖酸工业生产菌株变形假单胞菌JUIM01中克隆了编码2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的基因kgu E。将目的基因与质粒pET-28a(+)重组后转入宿主表达菌中,获得了重组菌株大肠杆菌BL21(DE3)/pET-28a(+)-kgu E。在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的诱导下,该重组菌株表达了一个分子质量约为30.5 ku的融合蛋白,且该蛋白的Western-blot鉴定结果显示为阳性。生物信息学分析结果表明,该蛋白是一种由256个氨基酸残基组成的分子质量为28.5 ku的亲水性蛋白,与恶臭假单胞菌的2-酮基葡萄糖酸差向异构酶在氨基酸序列上的一致性达78%,定位于细胞质中,其二级结构中α-螺旋、延伸链和无规则卷曲所占的比例分别为40.62%、17.19%和42.19%。本研究结果为变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的功能研究提供了一定理论支持。     

等离子体预处理对解淀粉芽胞杆菌生长和α-淀粉酶分泌的影响

本研究采用低真空室温射频等离子体对解淀粉芽胞杆菌CICC 10035进行预处理，通过改变放电功率、处理时间和工作气压等参数，筛选最佳工艺条件，并使用蛋白质组学技术，对差异蛋白质进行生物信息学分析，探讨等离子体预处理对菌体生长和产酶性能的影响。结果表明，等离子体预处理的最佳工艺条件为：放电功率120 W，处理时间15 s，工作气压135 Pa。在最佳条件下，发酵48 h后，α-淀粉酶酶活超过400 U/mL，与对照样相比提高约20%。蛋白组学分析表明，等离子体预处理对菌体的蛋白合成及代谢产生了较强的正效应，尤其在DNA修复和氨基酸合成上，一方面提高了菌体活性，延缓其衰亡过程；另一方面促进了α-淀粉酶在菌体内的合成和分泌。     

新型肠毒素蛋白SElK编码基因的克隆测序、生物信息学分析和表达载体构建

采用微波加热法提取金黄色葡萄球菌基因组DNA,根据NCBI上登录的肠毒素基因sek设计引物,PCR克隆selk基因,对selk基因测序并进行生物信息学分析,在此基础上构建重组表达质粒p ET-32a(+)-selk.测序结果表明本研究克隆得到具有正确编码序列的新型肠毒素selk基因;Protparam分析表明在一级结构水平上该蛋白具有较高的热稳定性;亲疏水性分析表明SEl K蛋白是一个亲水性较高的蛋白质;同源建模表明SEl K蛋白的domain B结构域缺乏传统肠毒素所具有的胱氨酸环,但SEl K蛋白domain B中β-折叠片数量比传统肠毒素更高.这些结果为进一步研究SEl K蛋白的结构与功能奠定基础.     

小麦主要过敏原CM16线性B细胞表位的预测及初步鉴定

目的:探究小麦主要过敏原α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂CM16的线性B细胞表位。方法:通过提取小麦蛋白粗提物,进行体外模拟胃肠道消化,发现小麦过敏原中具有消化抗性的α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂CM16的片段;进一步通过生物信息学方法分析CM16的一级氨基酸序列、二级结构,并通过同源建模确定CM16的三级结构。结果:利用生物信息学法预测出CM16的4条线性B细胞表位后,结合质谱得到的抗消化肽段信息进行比对分析,发现其中2条肽段存在部分重合,也证明了生物信息学分析鉴定过敏原线性B细胞表位方法的可行性和应用性。结论:通过生物信息学预测小麦过敏原CM16线性B细胞表位有助于进一步认识小麦过敏原,对小麦过敏原的识别和检测具有重要的参考和借鉴作用。     

云计算及其在生物信息学中的应用

生物信息学的发展产生了大量的生物数据,为分析生物问题提供了大量的信息,但也对数据的存储和计算能力提出了更高的要求。云计算可以提供无限制的存储和计算能力,并且有低廉高效、简单易用的优点,被视为解决大数据问题的一个强有力的工具。本文分析了云计算的特点,并介绍了其在生物信息学中的应用,对需要应用云计算的研究者提出了一些建议。     

番茄PIN基因家族的生物信息学分析及其表达模式

PIN蛋白是生长素输出蛋白,具有多个跨膜结构域,能够介导生长素在整个植物体内的流动。番茄作为一种具有重要经济价值的果蔬,对其生长发育调控的研究具有重要的意义。研究表明,PIN蛋白对植物果实的生长发育起着重要的调控作用。本研究通过生物信息学的方法对番茄PIN基因组中10个SlPINs的核酸和氨基酸序列进行分析,构建番茄Sl PINs的进化树,并分析番茄SlPINs在不同组织和果实生长发育过程中的表达量变化,为进一步研究SlPINs的生物学功能提供理论依据。     

has-miR-155-5p靶基因预测及其生物信息学分析

深入了解miR-155-5p参与的生命过程和疾病类型,为后续的功能研究提供理论依据。对miR-155-5p进行生物信息学分析发现,已知的其成熟序列在不同物种间高度保守;基因本体论(GO)分析发现其分子功能显著富集于杂环化合物结合、核酸结合等,生物学过程主要富集于细胞大分子代谢、生物调节和有机物代谢等;京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析发现其显著富集于癌症通路、MAPK和Fox O信号通路等。分析结果表明miR-155-5p通过调控靶基因在人类生命活动和疾病发生发展过程中起重要作用,尤其是作为癌症早期诊断和预后的生物标志值得进一步研究。     

变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸激酶基因的克隆、表达及生物信息学分析

采用聚合酶链式反应技术,从2-酮基葡萄糖酸工业生产菌株变形假单胞菌JUIM01中克隆2-酮基葡萄糖酸激酶的全长基因kguK,并在此基础上构建了重组菌株大肠杆菌BL21(DE3)/pET-28a(+)-kguK。在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的诱导下,该重组菌株表达了一个特异的分子质量约为36.0 ku融合蛋白,且该蛋白的Western-Blot鉴定结果显示为阳性。生物信息学分析结果表明,该蛋白是一种由305个氨基酸残基组成的亲水性蛋白,定位于细胞质中,存在着与pfkB家族蛋白类似的保守结构域,其二级结构中α-螺旋、延伸链和无规则卷曲所占的比例分别为35.73%、12.79%和51.48%。     

线性B细胞表位预测的生物信息学资源和工具的研究进展

B细胞表位鉴定是表位疫苗、免疫诊断试剂和治疗抗体研发的关键。表位的实验鉴定方法成本高,且费时费力;生物信息学方法为B细胞表位的筛选鉴定提供了一条经济、快速的技术路线。近10年来,线性B细胞表位预测的计算方法及相关数据库得到较快发展,但总体预测表现尚不能令人十分满意。本文就线性B细胞表位预测的生物信息学资源和工具的最新进展作一综述,并指出该领域当前存在的主要问题以及未来改进和发展的方向。