大肠杆菌启动子启动强度的预测

启动子是DNA序列中的关键元件,直接影响生物的转录与表达,启动子的研究对转录机制的阐明以及整个基因组功能的注释都具有重要作用。然而,用实验方法对启动子进行检测费时费力,发展启动子预测的方法具有十分重要的意义。本文基于离散小波变换建立伪三碱基组成表征DNA序列,支持向量机建模,预测大肠杆菌启动子的启动强度。首先采用二维映射法对DNA序列进行映射,得到二维离散的数字序列,并将之合并为一维数字序列;采用离散小波变换对数字映射序列进行转换,将得到的小波变换结果与三碱基组成结合构建伪三碱基组成,离散小波变换中小波函数与小波分解尺度的优化通过5-折交叉验证选取;构建得到的伪三碱基组成作为支持向量机的输入参数,建模进行预测。训练集得到的预测相关系数R为0.9830,RMSE为0.0907;测试集得到的预测相关系数R为0.8606,RMSE为0.1014。结果表明,模型的预测效果良好,说明基于离散小波变换的伪三碱基组成能够有效地反映DNA序列中碱基的顺序信息,本文方法不仅能够有效地实现大肠杆菌启动子启动强度的预测,也为DNA其他生物功能的预测提供了参考。     

约氏疟原虫Pys25和Pys48抗原的表达与产物活性初步研究

通过家蚕杆状病毒表面展示技术获得约氏疟原虫有性阶段候选抗原Pys25(217AA)和Pys48(455AA),以期建立一种新的鼠疟模型。首先利用大肠杆菌原核表达系统表达这两种抗原,免疫Balb/c小鼠制备多克隆抗体,同时利用家蚕杆状病毒表面展示技术,并改造pFastBac Dual载体,在其Ph启动子前端加入哺乳动物启动子CMV,并将目的蛋白基因与杆状病毒囊膜蛋白gp64基因片段融合表达,融合蛋白展示在病毒粒子表面。用其免疫Balb/c小鼠,在小鼠体内,CMV启动子启动融合蛋白表达,共同刺激小鼠产生多克隆抗体。通过间接ELISA检测,两种抗原抗体效价均能达到1∶12 800。本实验为后期免疫阻断效应研究、多时期多价疫苗的构建及鼠疫模型的建立提供了实验基础。     

启动子序列的非均衡检测识别算法研究

通过改进Hessian矩阵对角参数,调整支持向量机中超平面的位移,将数据量少的样本从两类非均衡样本中进行分离,结合隐马尔可夫随机迭代,实验发现,不能简单固定Hessian矩阵的对角参数,而必须加之以可调整的权系数才能控制错分的样本数.对启动子序列进行识别,平均识别率达到92.8%。     

启动子序列的非均衡检测识别算法

通过改进Hessian矩阵对角参数,调整支持向量机中超平面的位移,将数据量少的样本从两类非均衡样本中进行分离,结合隐马尔可夫随机迭代,实验发现,不能简单固定Hessian矩阵的对角参数,而必须加之以可调整的权系数才能控制错分的样本数.对启动子序列进行识别,平均识别率达到92.8%.     

粗糙集理论在启动子识别中的应用研究

针对目前基于计算机的启动子识别技术的研究现状,指出现有启动子识别技术的不足,并探讨将粗糙集理论应用于启动子识别研究可能的改进方向.     

紫杉醇对Caski细胞增殖及APC、DKK-3基因表达的影响

目的研究紫杉醇对Caski细胞增殖及APC、DKK-3基因表达的影响。方法用MTT法、RT-PCR法及甲基化特异性PCR分别检测紫杉醇对人宫颈癌Caski细胞株增殖的影响、APC与DKK-3 mRNA表达水平、APC与DKK-3启动子甲基化水平。结果≥1μmol/L紫杉醇能明显抑制人宫颈癌Caski细胞株的增殖(P<0.05);从5μmol/L开始,随着紫杉醇给药剂量的增大,Caski细胞APC、DKK-3 mRNA表达水平明显增加(P<0.05),而Caski细胞APC、DKK-3启动子甲基化水平显著降低(P<0.05)。结论紫杉醇能呈剂量依赖性的抑制Caski细胞的增殖并上调APC、DKK-3 mRNA的表达,这可能与其诱导APC、DKK-3启动子的去甲基化有关。     

重组大肠杆菌1,2,4-丁三醇合成途径的平衡优化

1,2,4-丁三醇(1,2,4-butantriol,BT)属于非天然化学品,是军工材料1,2,4-丁三醇三硝酸酯的前体。在重组大肠杆菌中,木糖经脱氢、脱水、脱羧和还原合成BT。但途径各反应不平衡使得中间代谢物积累限制菌体生长和产物合成。本研究首先通过CRISPR/Cas9敲除基因yjh G和yqh D构建无本底表达宿主菌,随后利用不同启动子组合调节BT合成途径中基因xdh、yjh G和yqh D的表达。结果发现,以P_inv表达醇脱氢酶基因yqh D使BT产量达到14.4g/L;以P_tac表达脱氢酶基因xdh和P_{rrn HP1}表达脱水酶基因yjh G的组合方式,BT产量达到15.6g/L,比对照菌株KXW3009分别增加5.9%和14.7%。本研究通过对中间代谢物木糖酸合成和代谢的组合优化,促进了BT的合成,为后续研究提供了借鉴。     

进口转基因抗Basta^TM除草剂油菜籽检测方法研究

建立了从油菜籽中提取总DNA和用PCR技术检测外源基因的方法,用该方法从进口油菜籽中检出外源的草丁膦乙酰转移酶基因（PAT）、新霉素磷酸转移酶基因（NptII)、花椰菜花叶病毒35S启动子（CaMV35S)。     

中温α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效表达及其发酵条件优化

以枯草芽孢杆菌为表达系统,以中温α-淀粉酶为目标蛋白,研究了启动子和信号肽对外源蛋白表达分泌的影响。分别选取了4种启动子以及8种信号肽来进行筛选,结果表明,启动子PApr E的强度最高,信号肽SPnpr E的分泌效率最好。针对重组菌株1A751Q31进行系统的发酵优化,在72 h发酵液中α-淀粉酶酶活达到380U/m L。在7.5 L发酵罐中进行放大实验,发酵液中α-淀粉酶酶活最高达到853 U/m L。以上研究表明,α-淀粉酶适合在枯草芽孢杆菌中进行表达,同时表明枯草芽孢杆菌是良好的异源蛋白表达系统。     

产磷脂酶D工程菌构建及发酵条件优化

该研究构建产磷脂酶D(phospholipase D,PLD)的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)工程菌,比较4个单启动子(P_HpaⅡ、P₍ylb(F4))、P_2069m、P₄₃)对PLD酶活的影响,摇瓶发酵表明启动子PHpa Ⅱ酶活最高,为0.32 U/mL。进一步以此工程菌作为发酵菌株,通过单因素试验和响应面试验,对该菌株产PLD的发酵条件进行优化。结果表明最佳产酶条件为接种量2.5 mL/dL、发酵温度37℃、硫酸铵质量浓度0.8 g/dL、甘油质量浓度1.94 g/dL、酵母粉质量浓度1.93 g/dL,在此发酵条件下发酵12.5 h,PLD的酶活达到0.85 U/mL,比出发菌株提高62.5%。同时,以环戊基甲醚作为有机相,柠檬酸-柠檬酸钠为水相,利用双相反应体系合成磷脂酰葡萄糖苷(phosphatidyl-glucose,PtdGlc)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)和磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol,PG),转化率分别为9...