木聚糖酶的分子进化

运用生物信息学方法，通过构建木聚糖酶进化树，研究了两个家族的分子进化，发现它们进化模式有差别，F／10家族木聚糖酶在进化时间上较早，功能分化不太完全，具有部分糖苷酶属性，在分解产物中含有较多单糖；而G／11家族木聚糖酶在进化时间则相对较近，多在真菌中出现，功能分化较为完全，很少含有糖苷酶的属性，分解产物中低聚寡糖成分较多。F／10木聚糖酶分子进化显示出生物进化来源于高温环境，热稳定性比G／11木聚糖酶高，这与它们三雏结构的不同有关。所以，木聚糖酶的进化方向是：功能的进一步分化和底物特异性的进一步增加，这个结果对木聚糖酶的合理应用具有指导意义。     

拟南芥AGO基因家族分析及盐胁迫下的表达验证

argonaute(AGO)蛋白家族成员在小核糖核酸(RNA)介导的转录后调控中有重要作用.通过拟南芥AGO蛋白家族的结构域及各类植物中的AGO蛋白的进化关系进行分析,发现AGO蛋白在植物中结构和进化相对保守.根据已有的芯片数据,对拟南芥中AGO蛋白家族的组织表达进行分析,发现某些AGO基因具有组织表达的特异性.进一步通过基因上游启动子响应元件分析,以及盐等胁迫下的芯片和反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)实验数据分析,发现AGO2、AGO3和AGO7等基因受到盐等非生物胁迫的诱导表达.初步探明了拟南芥中AGO基因家族在盐胁迫下的差异表达规律.     

哺乳动物不同种群蛋白磷酸酶基因家族的序列比较

蛋白磷酸酶(PPP)家族在体内参与调节多种重要的生理功能,包括细胞周期、细胞生长及分化等过程。通过对在信号转导中起着重要作用的PPP基因进行序列比对,研究人、猪、大鼠、小鼠以及大猩猩的PPP基因家族的进化。结果表明:除了ppp1r3a基因序列分化较晚,基因保守性略高外,其它蛋白磷酸酶基因家族序列分化较早,分支较大,但在分化后保守性高。     

分子进化研究中的几个统计量及其应用

为在分子水平上快速精确地研究生物的进化关系,提出了分子进化研究中的几个常用统计量及其计算方法.根据这些统计量探测正选择作用,并确定特定基因的进化速度或年龄.这些统计量包括核苷酸同义替换数ds(Ks)、非同义替换数dn(Ka)、Ka／Ks、DNA多态性和遗传距离等.通过植物抗性基因的一个实例揭示了这些统计量在阐明进化机制过程中的重要性.     

鲶鱼Wnt基因家族序列分析

Wnt基因家族直接控制细胞的增殖、分化、极化和凋亡,调节细胞的自我更新以及黏液免疫过程.对鲶鱼Wnt基因家族核苷酸序列进行生物信息学分析,预测其相应氨基酸序列的信号肽、跨膜区段、相对分子质量、等电点和糖基化位点等,并对Wnt基因家族内核苷酸相似性和Wnt基因家族系统进化进行进一步探讨.分析发现,鲶鱼20种Wnt基因分为12个亚族,且鲶鱼内部Wnt基因间相似性较高,种间比较与鱼、蛙和鼠同源性较高,基因高度保守.该研究对于了解鲶鱼的生长发育机制、探索鲶鱼的体表黏液分泌过程以及促进相关疫苗的研制具有重要意义.     

丹参SAMDC基因的电子克隆及序列分析

基于丹参EST数据库,以烟草S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因(SAMDC)cDNA序列为信息探针,进行同源搜索,经同源比对和序列组装,分离得到1个新的植物SAMDC基因家族成员,命名为SmSAMDC,全长1620bp,经RT-PCR扩增,分子克隆和序列分析验证,结果表明与电子克隆完全一致。该cDNA序列具有完整的开放阅读框架,存在3个植物SAMDC基因特征ORF(tiny ORF、small ORF及main ORF);main ORF编码蛋白质理论分子量为39.4kD、pI为4.71,均与植物SAMDC酶原蛋白相近。二级结构预测发现,SmSAMDC基因main ORF编码序列中25.28%的氨基酸残基构成α螺旋、24.17%的氨基酸残基构成延伸链、50.56%的氨基酸残基构成随机卷曲。氨基酸序列比对分析结果表明,SmSAMDC与已知植物SAMDC基因家族成员高度同源,具有植物SAMDC基因家族的酶原剪切位点及SAMDC蛋白快速降解相关PEST保守结构域。     

纤维素酶CtCel8A的异源表达及其降解黄原胶性能

对来自热纤梭菌的纤维素酶CtCel8A的编码基因Ctcel8进行了密码子优化、全基因合成及异源表达.该基因大小为1137 bp,含有379个氨基酸残基,编码理论分子质量为41.8 ku,属于糖苷水解酶GH8家族.该酶能够在大肠杆菌中高效可溶性表达,亲和纯化回收率达69.2％.酶学性质分析结果表明,该酶最适作用温度为70...     

核苷酸转移酶与玉米非生物胁迫响应

核苷酸转移酶(nucleotidyl transferase protein,NTP)能够对RNA 3'末端进行修饰,从而影响其稳定性.通过分析玉米NTP蛋白家族的结构域与拟南芥、水稻中NTP蛋白进化的关系,发现玉米中含有24种NTP基因,并且玉米、拟南芥和水稻3种植物中的NTP基因具有高度同源性与保守性.对玉米NTP基因启动子上游顺式作用元件进行预测分析,结果显示,玉米NTP基因启动子中含有多个与非生物胁迫相关的启动子元件.通过反转录聚合酶链式反应分析在高盐、干旱、植物激素脱落酸的非生物胁迫条件下,玉米NTP相关基因的表达量,研究发现,玉米NTP基因能被非生物胁迫诱导表达.实验表明玉米NTP基因与非生物胁迫相关,且可能参与了植株抵抗逆境胁迫的过程.     

牦牛κ-酪蛋白新遗传变异体及进化分析

为明确牦牛乳中κ-酪蛋白中遗传多样性,以κ-酪蛋白基因(CSN3)的IV外显子为研究对象,采用PCR-RFLP方法对麦洼牦牛的CSN3进行分析,旨在从分子水平揭示κ-酪蛋白在牦牛乳中遗传多样性分布.并以CSN3的IV外显子序列建立牛属κ-酪蛋白的系统发育树,从而分析进化关系.结果表明,牦牛乳中κ-酪蛋白多数以纯合体形式存在,并发现了一个新的变异体GU441771.牛属CSN3的系统发育树分析表明,κ-酪蛋白在进化上存在一定的物种特异性.     

丹参SmWRKY65基因的克隆及其拟南芥遗传转化

为研究丹参WRKY家族基因的生物学特性,通过生物信息学的方法从丹参转录组库中筛选出响应茉莉酸甲酯(MeJA)的SmWRKY65,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测该基因的组织器官表达特性,进而采用花序浸泡法把基因导入到拟南芥中。研究表明SmWRKY65基因编码区的长度为867bp,编码288个氨基酸,含有1个WRKY保守结构域和1个C_2H_2锌指结构域,属于WRKY转录因子家族第IIa类成员。SmWRKY65在根、茎、叶、花等组织器官中均有表达,且在叶和茎中的表达量最高,5月份和10月份各个组织器官中表达也存在差异。最后获得了转基因拟南芥株系。     

大豆PM2蛋白11氨基酸结构域的耐盐功能鉴定

大豆PM2蛋白属LEA3（late embryogenesis abundant group3）蛋白.以含大豆PM2基因的重组载体为模板,PCR法扩增出可编码6拷贝11-氨基酸重复序列的基因片段PM2D.构建pET28a/PM2D重组载体,并转化大肠杆菌得到重组菌BL21/PM2D.SDS-PAGE电泳结果表明,BL21/PM2D重组菌可被诱导表达相对分子质量约为15 000的蛋白条带,与目的蛋白的理论相对分子质量（13 600）接近.利用DNASIS软件分析,PM2D缺失短肽的亲水指数为1.12.将重组菌BL21/PM2和BL21/PM2D分别涂布在含500 mmol/L NaCl和1 200 mmol/L 山梨糖的固体培养基上,计算重组菌的存活率.结果显示,两种重组菌在含500 mmol/L NaCl培养基上的存活率分别为30.8%和26.0%,均高于对照菌（BL21/pET28a）的存活率;在含1 200 mmol/L山梨糖培养基上的存活率分别为59.7%和59.3%,与对照BL21/pET28a菌株的存活率相比无明显差异.PM2D短肽长度为PM2蛋白全长的1/4,但BL21/PM2D重组菌的耐盐能力为BL21/PM2重组菌的80%左右.表明11-氨基酸重复序列区是PM2蛋白序列的一个耐盐结构域.     

大豆PM2蛋白及其结构域可提高烟草耐盐性

深圳市微生物基因工程重点实验室已利用大肠杆菌异源表达体系证明了大豆PM2蛋白（LEA3）的耐盐功能，并首次证实PM2蛋白序列中的22-氨基酸结构域（PM2B）为一主要耐盐结构域．为在高等植物中进一步验证PM2蛋白及22-氨基酸结构域的耐盐功能，将大豆PM2及PM2B基因克隆至植物表达载体pB1121，并利用农杆菌侵染法转化烟草叶盘，通过PCR扩增法鉴定转基因植株．结果表明PM2及PM2B基因已整合至转基因烟草的基因组DNA中，转化率分别为44．4％和62．5％．与含1．5％（质量分数）NaCl的培养基比较，转基因烟草植株的生长状况和叶片的叶绿素含量，结果表明转PM2和PM2B基因的烟草耐盐性明显高于对照（转化pB1121载体）植株．这说明转PM2和PM2B基因可提高烟草的耐盐能力．可见，PM2蛋白及22-氨基酸结构域在原核和真核细胞中的耐盐保护作用可能是相似的．     

造血细胞发育调控机制的研究进展

造血发育调控是干细胞研究领域的重要内容,涉及多个层次.它在骨髓局部发生,构成特定的造血微环境.调节因子数量众多,包括细胞因子,趋化因子,粘附因子和细胞外基质中的一些介导分子.造血细胞在调节因子趋导下分别向多个系列定向发育.HOX基因,GATA基因,C/EBP基因等基因家族在不同系列发生特异性的差异表达,这成为造血细胞发育分化的本质性变化.两条主要的细胞信号转导通路,JAK-STAT通路和MAPK通路,介导调节调节因子对造血相关基因的活性调控.上述因素的复杂组合,构成调控网络,最终造成造血细胞的发育分化.     

凋亡蛋白对Bcl-2家族几个基因表达影响

凋亡蛋白（Apoptin）只诱导肿瘤细胞或转化的细胞凋亡,但其作用机制还不十分清楚．从鸡贫血病毒总DNA中克隆出凋亡蛋白基因,构建pcDNA3．1／CT—Apoptin—GFP—TOPO融合表达的载体．用该载体转染HHCC单层传代细胞24h后,观察到绿色荧光蛋白表达,同时观察到细胞形态呈凋亡特征变化．提取细胞总RNA,按SuperArray芯片操作方法检测到实验组Bcl-2家族中的BimL,Bcl-2,Bax和Bak基因上调表达．Bcl-2家族在细胞凋亡的过程中作用重要．凋亡蛋白诱导HHCC细胞凋亡过程中,促凋亡的BimL,Bax和Bak基因上调,抗凋亡的Bcl-2基因也上调．可能BimL与Bcl-2竞争性结合导致Bax或Bak释放,最终诱导细胞凋亡．揭示Bcl-2家族的基因参与凋亡蛋白诱导的HHCC细胞凋亡过程．     

精神分裂症易感基因的多位点关联性分析

设计了一个基于精神分裂症多位点相互作用的计算机模型。该模型以MATLAB为开发平台,结合Fisher精确检验,对cPLA2和PNPLA8基因家族的共9个微效易感基因的18个SNPs标记位点进行联合分析,检测精神分裂症阳性位点。结果表明:在13个符合哈代-温伯格平衡(P>0.05)的位点中,检测出rs3816533,rs1668589,rs1356410和rs40848这4个阳性位点,利用SHEsis对阳性位点进行单倍型差异性检验显示,有6个经过位点rs3816533,rs1668589和rs1356410的单倍型和2个经过位点rs40848的单倍型与精神分裂症有关。     

嗜乳脂蛋白基因在肺腺癌中的功能及预后作用:多组学融合与生存分析

肺腺癌是最常见的肺癌类型,具有侵袭性强、进展速度快和致命性强的特点,已成为世界范围内亟待解决的公共卫生问题。最新的研究显示,嗜乳脂蛋白(BTNs)基因家族在免疫调节过程中发挥着关键的作用,但其在肺腺癌中的功能尚未明确。该研究采用多组学融合与生存分析方法,对BTNs家族基因作为肺腺癌预后生物标志物的潜能进行了分析。研究结果显示,该基因家族中的BTN2A2和BTNL9在肺腺癌癌症组织中的表达水平均显著降低(P < 0.05),且分别与患者的总体生存时间显著相关(P<0.05)。另外,BTN2A2和BTNL9的表达水平分别与B细胞、巨噬细胞和调节性T细胞的浸润水平显著正相关(P<0.05),与BTN2A2共表达的基因在T细胞激活、细胞因子结合、MHC蛋白复合体结合等条目中显著富集,与BTNL9共表达的基因在细胞周期、DNA复制相关的条目中显著富集(adjust.P<0.05)。因此,BTN2A2和BTNL9的低表达分别与肺腺癌患者的总体生存率低密切相关,是肺腺癌患者潜在的预后生物标志物。     

一种新的DNA模体发现聚类求精算法

模体发现问题是分析基因转录调控关系的一个重要方面．提出了一种新的基于熵的聚类求精算法--ECRmotif,用于DNA序列中的模体发现问题．ECRmotif使用灵活的概率模型从背景序列中鉴别模体．它首先使用一个基于熵的聚类过程将数据集划分为若干子集,并对各候选子集压缩其实例的搜索空间,求精得到模体．通过模拟数据和真实数据的实验,表明ECRmotif算法可以有效地提高运行速度和效率,并准确地找出模体．     

甘氨酸氮源对大肠杆菌代谢的影响

在全合成培养基中,以甘氨酸为限制氮源,利用GC-MS分析方法对E.coli的野生型菌株Y1.1566及其琥珀酸脱氢酶基因缺失突变株ΔsdhAB (S)两株菌进行胞内代谢产物分析,通过应用多变量统计分析发现在两株菌代谢产物中至少8种化合物发生显著变化,其中以D-葡萄糖苷变化最为显著.对检测到的细胞内主要氨基酸进行相关分析...     

基于SVM的灵敏度分析方法选取肿瘤特征基因

提出基于支持向量机的灵敏度分析方法选取结肠癌特征基因.用支持向量机分析基因对分类决策函数的灵敏度,递归去除灵敏度较低的若干基因,得到一组候选特征基因子集;以支持向量机为分类工具,检验候选特征基因子集对样本分类的贡献,选取具有最佳分类能力的候选特征基因子集作为结肠癌特征基因子集.通过实验比较,该特征基因子集的分类能力优于文献给出的其他特征基因子集,表明了该方法的可行性和有效性.     

条斑紫菜HSP90基因实时荧光定量PCR检测方法的构建

以管家基因18S rRNA为内参,采用SYBR GreenI荧光染料法,构建了条斑紫菜HSP90基因实时荧光定量PCR的检测方法,为条斑紫菜HSP90和18S rRNA基因筛选出定量引物各1对,获得的扩增曲线基线平整、指数区明显、斜率大且固定。两基因的熔解曲线显示单特异峰,Tm分别为88.5和85℃。两基因标准曲线的斜率分别为-3.307和-3.308,扩增效率都约为100.6%,Ct值在13～32范围内有良好的线性关系。构建的实时荧光定量PCR检测方法灵敏度高、特异性强,准确可靠、重复性好,检测周期短,为进一步研究HSP90基因在胁迫下的表达差异奠定了基础。