生物信息学数据库研究进展

介绍了生物信息学数据库的研究进展,及几种主要的数据库,并总结了生物信息学,数据库的发展特点及面临的主要问题。     

FZ6基因及其蛋白的生物信息学分析

目的:对frizzled6(FZ6)基因和Frizzled6(Fz6)蛋白进行生物信息学分析,更多的了解该基因的相关信息,为进一步研究Wnt-Fz信号通路以及FZ基因与神经管发育缺陷相关性研究提供基础。方法:运用Internet上的数据库及程序,对FZ6基因结构、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点、Fz6蛋白的二级结构、蛋白相互作用网络以及Fz蛋白家族的多重序列比对进行生物信息学分析。结果:FZ6基因染色体定位于8q22.3-q23.1,基因全长33995bp,编码706个氨基酸;编码区存在8个SNPs位点,其中错义SNPs4个;多序列比对结果显示10个Fz蛋白家族成员分为4个亚类,Fz3和Fz6为同一类;Fz6蛋白有2个保守的结构域,蛋白序列羧基端缺少其他Fz蛋白普遍存在的S/T-X-V序列模式;其二级结构以α螺旋和随机卷曲为主。结论:通过对FZ6基因及其蛋白的生物信息学分析获得了其相应的生物学特征,为进一步研究奠定基础。     

工业分枝杆菌植物甾醇转化途径及菌种改造研究进展

相比于传统的化学转化法,微生物转化法在甾体药物的生产中显示出了明显的优势.利用分枝杆菌降解植物甾醇可以生成一系列甾体药物的中间体,这极大地方便了甾体药物的生产.通过基因工程、分子生物学和结构生物学等学科的技术手段,人们对甾醇转化菌株进行了深入的探索和改造.本文对工业分枝杆菌植物甾醇转化途径及菌种改造的研究进展进行了综述...     

生物信息学分析筛选结直肠癌靶基因及评估预后价值

为寻找与结直肠癌发展和预后相关的潜在关键基因及信号通路.从美国国立信息中心NCBI的GEO数据库获得结直肠癌基因表达数据集GSE106582,通过PCA对样本进行分组,利用GEO2R进行综合分析,筛选结直肠癌与癌旁对照组的差异表达基因;通过DAVID在线工具对差异表达基因进行GO本体分析和KEGG通路富集分析,初步分析...     

生氰糖苷类物质的结构和代谢途径研究进展

生氰糖苷类成分作为多种植物的防御物质被广泛研究。随着对其研究的深入,发现在细菌、真菌、节肢动物和鳞翅目昆虫体内也存在该类物质,生氰糖苷具有防御和性信息素等作用。本文对该类物质的结构、合成和降解途径等方面进行了综述,为新农药先导化合物的发现提供理论依据。     

生物信息学策略鉴定新基因

随着人类基因组计划的开展,在基因结构、定位、表达和功能研究等方面都积累了大量的数据,如何充分利用大量已有的网上数据库资源,加速人类基因克隆研究及功能初步研究,同时避免重复工作,节省开支,已成为我们面临的一个急迫而富有挑战性的课题.生物信息学是20世纪80年代末开始,随着基因组测序数据迅猛增加而逐渐兴起的一门新兴学科,它利用计算机对生命科学研究中的生物信息进行存储、检索和分析.它的产生和发展为人们提供了强大的工具,本文就生物信息学方法在识别和鉴定新基因中的应用予以综述.     

阿卡波糖代谢途径、酶系及发酵菌种改造的研究进展

阿卡波糖(acarbose)是一种α-糖苷酶抑制剂,通过竞争性抑制肠道内蔗糖酶、麦芽糖酶和葡萄糖淀粉酶的活性调节餐后血糖水平,是一种药理活性极好的降糖药成分。阿卡波糖主要由游动放线菌发酵获得,其代谢途径主要分为4个模块：C_7-环醇的合成、双脱氧氨基葡萄糖的合成、麦芽糖的整合进入和胞外阿卡波糖及其同系物的转运(Carbophore循环)。本文根据近年来针对阿卡波糖的代谢途径、酶系和发酵菌株改造的研究现状展开综述,以期为进一步完善阿卡波糖的代谢通路、深入探索相关酶系的催化机制和发酵菌株的分子改造提供思路。     

植物天冬氨酸代谢途径关键酶基因研究进展

谷类作物和豆类作物的营养价值主要体现在以天冬氨酸为前体的必需氨基酸的含量上。植物中这些氨基酸的含量受天冬氨酸代谢途径中关键酶基因的影响。本文综述了这些酶基因的克隆、在大肠杆菌和不同植物中表达的研究进展。     

基于图论的代谢网络中流通代谢物处理新方法

使用图论方法对基因组尺度代谢网络进行途径搜索是目前途径设计中最常用的方法之一.然而,由于流通代谢物(如H+、H2O、CO2和ATP等)的影响,图论搜索得到的途径在生物学上经常是不可行的.虽然前人提出了一些方法对流通代谢物进行处理,但均存在一些问题,目前还没有标准的处理方法.文中基于流通代谢物在反应中作为转移磷酸等功能基...     

蜡状芽胞杆菌群代谢途径的分析和比较

微生物基因组测序和高通量分析方法获得了大量的数据和信息,利用这些信息研究代谢网络成为当前的一个新热点。文章在比较和分析重构代谢网络不同方法的基础上,利用蜡状芽胞杆菌群中已测序的9株蜡状芽胞杆菌、6株炭疽芽胞杆菌、6株苏云金芽胞杆菌基因组,对它们的碳水化合物代谢途径、氨基酸代谢途径和能量代谢途径进行比较与分析,找出它们的共性和特性。这3种菌都存在必需的糖酵解、三羧酸循环、丙氨酸代谢、组氨酸代谢及能量代谢等途径;同时它们还存在特殊的代谢途径,蜡状芽胞杆菌对单糖的利用率较高;炭疽芽胞杆菌的氨基酸降解和转运途径较丰富;苏云金芽胞杆菌中存在催化谷氨酸转化的代谢旁路等。代谢途径的分析为深入研究它们的食物毒素、炭疽毒素和杀虫毒素提供了新思路。     

农业生物信息数据库发展现状及应用

农业生物信息数据库是农业科学研究者的基础工具,利用数据库中的大量信息,便于进行农业生物的改良与保护。本文介绍了农业生物信息数据库的发展状况及其应用,并讨论了目前农业生物信息数据库存在的问题。     

生物信息数据库知识产权保护初探

生物信息技术是当今生命科学乃至整个自然科学的重大前沿领域之一,生物信息数据库是生物信息技术中非常重要的部分,对生命科学的发展起着重要的推动作用。本文叙述了生物信息数据库的特点及国内外知识产权保护现状,初步讨论了生物信息数据库知识产权保护中存在的问题,提出了保护我国生物信息数据库的建议。     

园艺植物分子育种相关生物信息资源及其应用

园艺植物分子育种中,生物信息技术是一项新技术.GenBank、EMBL、DDBJ、Swiss-Prot等数据库及其序列查询系统、序列比对软件和序列提交软件是园艺植物分子育种中的重要生物信息资源.本文综述了这些生物信息资源,以及它们在克隆新基因、预测新序列功能、鉴定种质资源和进行系谱分析等方面的应用.     

日本蛇根草花青素还原酶基因的克隆及其生物信息学分析

花青素还原酶(anthocyanidin reductase, ANR)是原花青素合成途径中的关键酶,同时花青素还原酶对植物花色苷的积累也发挥着重要作用。本研究以日本蛇根草为材料,以其转录组测序结果为基础,设计引物通过RT-PCR方法成功克隆得到日本蛇根草ANR基因完整的cDNA序列,利用生物信息学方法和工具对日本蛇根草ANR基因的功能结构域、生理和化学参数、亲/疏水性、信号肽、二级结构等进行预测和分析。结果表明,该基因cDNA全长为1 020 bp,编码339个氨基酸,预测其蛋白分子量为36.37 kD,等电点为5.92,为亲水蛋白,不含信号肽序列。综上,本研究成功克隆获得日本蛇根草ANR基因并完成其生物信息学分析,研究结果将为解析该基因的功能奠定基础。     

耐辐射球菌转录因子DdrO的基因克隆与生物信息学分析

目的：克隆耐辐射球菌ddrO基因,并对其进行生物信息学分析,预测其功能。方法：根据耐辐射球菌ddrO基因序列,由Primer Premier 5设计一对引物,以提取的耐辐射球菌基因组为模板,PCR扩增获得耐辐射球菌ddrO基因,序列测定并利用生物信息学软件对ddrO基因的理化性质、高级结构及生物学功能等进行分析与预测。结果：成功获得了ddrO基因。生物信息学分析发现,ddrO基因核苷酸序列长度为396bp,编码一个131aa组成的相对分子质量为14.993kD的预测的DdrO转录因子。核酸同源性搜索及比较分析仅在与耐辐射球菌同属的Deinococcus geothermalis和Deinococcus deserti中发现高度相似的序列;蛋白同源性搜索发现一些与DdrO显著同源的蛋白,如Deide_20570（95%）,Dgeo_0336（90%）,Deide_3p02170（82%）等;结构域分析发现DdrO含有HTH（helix-turn-helix）DNA结合结构域。结论：根据生物信息学结果预测DdrO蛋白可能具有转录调控作用,参与DNA修复和复制,在耐辐射球菌的DNA损伤修复过程中发挥一定作用。     

铁皮石斛Csl基因家族生物信息学及表达分析

通过分析铁皮石斛类纤维素合成酶(cellulase synthase-like, Csl)的氨基酸序列特征,挖掘与多糖合成相关的Csl基因,从而为参与多糖代谢的铁皮石斛Csl蛋白的后续研究提供有力参考。本研究在生物信息学层面,对铁皮石斛21条完整Csl蛋白序列的理化性质、导肽、信号肽、疏水性/亲水性、跨膜结构域、蛋白质高级结构及功能域等进行预测分析,并与拟南芥的Csl蛋白进行了同源比对并构建系统进化树。结果表明,CslD2a/b/c、CslD4、CslG3b为酸性蛋白,其余为碱性蛋白;Leu、Ser、Ala、Phe、Val和Ille等氨基酸是铁皮石斛Csl蛋白的主要氨基酸;铁皮石斛Csl蛋白具有明显的疏水区和亲水区,都存在跨膜结构。蛋白质二级结构的主要元件是α-螺旋、无规则卷曲和延伸链。与拟南芥的进化分析显示,铁皮石斛Csl蛋白基因被分为3大分支,CslA和CslC归为一支,CslB/E/G/H归为一支,CslD归为一支。本研究系统分析了铁皮石斛Csl蛋白的序列特征,可为今后深入研究该蛋白在铁皮石斛多糖代谢上的功能提供参考。     

静原鸡ELOVL2基因多态性及其生物信息学分析

极长链脂肪酸延长酶(elongation of very-long-chain fatty acids, ELOVLs)是脂肪酸合成过程中的关键限速酶,在脂类的生物合成及脂肪酸代谢等调控方面作用显著。为研究宁夏地方优良品种静原鸡ELOVL2基因多态性及其编码蛋白质的结构与功能,以原鸡ELOVL2基因序列作为参考序列,针对ELOVL2基因的8个外显子序列设计特异引物并扩增,经DNA混合池测序筛选出存在突变位点的外显子序列,运用PCR-SSCP技术检测其多态性,经序列拼接后对ELOVL2 CDS区序列进行功能生物信息学分析。研究结果表明,静原鸡ELOVL2基因仅exon7和exon8发生单碱基突变(exon7为c.708 G>A, exon8为c.888 T>C),均未引起氨基酸的改变,属同义突变。在exon7和exon8扩增片段中分别检测出3种(AA, AG和GG)、2种(CC和TC)基因型。遗传特性分析显示,E2e7呈中度多态(0.250.05)。生物信息学分析表明,ELOVL2 CDS序列全长为894 bp,共编码297个氨基酸。其原子组成为C1638H2444N394O406S15,分子量为34.63 kD,等电点(pI)为9.40;存在7个跨膜结构,21个磷酸化位点,无信号肽序列,为稳定的水溶性蛋白;ELOVL2基因在进化中高度保守。该研究结果将为进一步研究ELOVL2基因在静原鸡肉质方面的作用及功能提供参考。     

微生物降解菲的机理研究进展

针对微生物降解菲的机理研究进展,论述了细菌、真菌在好氧、厌氧条件下代谢菲的产物以及推测的降解途径;在此基础上概括了催化反应的酶系以及编码酶系的基因簇。简要介绍了基因探针的应用,并结合本实验室的初步研究,指出了该领域有待深入探讨的问题。     

樟叶越桔熊果苷合成酶基因VdAS1的克隆及序列分析?

根据樟叶越桔( Vaccinium dunalianum)叶芽转录组测序获得的熊果苷合成酶基因VdAS1部分EST序列设计引物,结合RACE￣PCR技术获得VdAS1基因全长1577 bp cDNA序列。其完整的开放阅读框推测编码由475个氨基酸残基组成的VdAS1蛋白,理论相对分子量为52?22 kD,等电点pI＝5?74,负电荷残基( Asp＋Glu)总数为53个,正电荷残基( Arg＋Lys)总数为45个,不稳定系数为37?93,属稳定性蛋白质。生物信息学分析表明VdAS1与枸杞的糖基转移酶相似率高达74％,其二级结构主要构件为α￣螺旋和随机卷曲,不存在跨膜区,属于亲水性蛋白质,并结合信号肽预测结果推测VdAS1直接锚定在细胞基质中行使功能。该研究为后期VdAS1的异源表达和功能研究奠定了基础。