在系统发育分析中编码空位

空位包含了可用于系统发育分析的进化信息.为了准确地计算系统发育关系,空位包含的信息应该予以考虑.本文讨论了7种最常用的空位编码方法,并举例说明这些方法的编码原理.另外,本文还介绍了一些经验用以帮助研究者在使用现有的系统发育软件时选择空位编码方法.但是,所有的空位编码方法都有其优点和缺点,需要提出新的空位编码方法才能使空位信息在系统发育分析中得以充分地应用.     

双翅目昆虫与脊椎动物内含子丢失和获得的比较分析

内含子插入和丢失的进化动力及机制尚存有许多疑问。我们拟通过对真核生物的604个同源基因的蛋白高度保守区域内含子-外显子的结构研究, 对人Homo sapiens、大鼠Rattus norvegicus、小鼠Mus musculus、黑腹果蝇Drosophila melanogaster、冈比亚按蚊Anopheles gambiae和拟南芥Arabidopsis thaliana中的12 585个内含子、3 074个保守内含子进行分析, 推断出不同系统中内含子进化趋势。结果显示在进化中双翅目昆虫丢失了约850多个内含子, 脊椎动物获得了1 600多个内含子, 而双翅目昆虫获得的内含子及脊椎动物丢失的内含子则较少。在内含子分布上, 除酵母有明显5′末端倾向性外, 双翅目昆虫也显示出内含子分布倾向于基因的5′端, 而在脊椎动物及拟南芥中则没有这种分布的倾向性。这可能是由于双翅目昆虫丢失的内含子大多位于基因的3′端造成的。通过对现在脊椎动物内含子分布及获得的内含子的插入相的研究, 发现内含子的获得可能在一定程度上导致了现存基因的内含子中插入相0的内含子最多这一倾向。     

拟南芥与水稻之间简单重复序列的比较分析

利用Perl,C 语言编写了鉴定和分析简单重复序列的一系列程序,在全基因组水平上分析了拟南芥(ArabidopsisthalianaL.)简单重复序列的分布及简单重复序列和基因的关系。共发现5652个简单重复序列(≥20bp),大约每20.6kb有1个简单重复序列。拟南芥各染色体之间简单重复序列的密度基本一致。拟南芥的27480条编码序列中,只有677条编码序列含有725个简单重复序列,其中的3碱基简单重复序列多数对应的是小的亲水性的氨基酸。在拟南芥和水稻(OryzasativaL.)第4号染色体的高度保守的基因中,简单重复序列却并不保守。通过比较拟南芥和水稻之间简单重复序列的差异,推论出:水稻的全基因组和基因中简单重复序列的密度都比拟南芥大,这可能是水稻基因组序列比拟南芥大的原因之一,水稻基因组中0.21%来自简单重复序列,而拟南芥中只有0.13%;不但不同物种的基因组对简单重复序列的偏好性不同,而且不同物种的基因对简单重复序列的偏好性也不同。在水稻和拟南芥中都发现了一些嵌套性的卫星序列。     

拟南芥与水稻之间简单重复序列的比较分析

利用Peri,C 语言编写了鉴定和分析简单重复序列的一系列程序,在全基因组水平上分析了拟南芥(Arabidopsisthaliana L.)简单重复序列的分布及简单重复序列和基因的关系.共发现5 652个简单重复序列(≥20bp),大约每20.6kb有1个简单重复序列.拟南芥各染色体之间简单重复序列的密度基本一致.拟南芥的27 480条编码序列中,只有677条编码序列含有725个简单重复序列,其中的3碱基简单重复序列多数对应的是小的亲水性的氨基酸.在拟南芥和水稻(Oryza sativa L.)第4号染色体的高度保守的基因中,简单重复序列却并不保守.通过比较拟南芥和水稻之间简单重复序列的差异,推论出:水稻的全基因组和基因中简单重复序列的密度都比拟南芥大,这可能是水稻基因组序列比拟南芥大的原因之一,水稻基因组中0.21%来自简单重复序列,而拟南芥中只有0.13%;不但不同物种的基因组对简单重复序列的偏好性不同,而且不同物种的基因对简单重复序列的偏好性也不同.在水稻和拟南芥中部发现了一些嵌套性的卫星序列.     

两种基因编码的探针特异性检测小鼠脑5-HT信号的比较

摘要 目的：五羟色胺（5-HT）对中枢神经系统发挥着重要的调控作用,其功能失调与许多精神类疾病密切相关,因此开发能实时灵敏检测5-HT的工具对研究此类疾病及研发靶向药物至关重要。最近新开发的iSeroSnFR和GRAB_5-HT1.0两类5-HT荧光探针,具有细胞特异性、反应灵敏以及高时空分辨率等显著优势,已经成为深入探究5-HT作用机制的有力工具。本研究旨在探究荧光探针iSeroSnFR和GRAB_5-HT1.0哪种能更有效地检测5-HT递质释放及动态变化,从而为后续优化5-HT荧光探针和利用这一有力工具解析神经疾病中的递质异常提供新思路。方法：将iSeroSnFR或GRAB_5-HT1.0探针的基因序列插入到Sindbis病毒表达载体,然后把病毒分别转染到培养的小鼠离体脑片的海马CA1区,比较两种探针在神经元中的表达差异;并检测其对外源性5-HT药物诱导产生的荧光反应。另外,将上述病毒转染到急性小鼠脑片中缝核（DRN）区,给与电刺激检测两种探针响应内源5-HT释放的荧光信号差异。结果：在转染iSeroSnFR的海马CA1区神经元中均有荧光表达,但细胞边界不清晰;而转染了GRAB_5-HT1.0的神经元细胞膜上表达有强烈的绿色荧光信号。用1 μM 5-HT处理培养的小鼠脑片海马CA1神经元时,iSeroSnFR探针没有明显的荧光强度变化;而GRAB_5-HT1.0探针产生的荧光强度显著增强;用1 mM 5-HT处理时,iSeroSnFR探针产生一定强度的荧光反应,但响应幅度弱于GRAB_5-HT1.0探针。另外,利用上述病毒转染急性小鼠脑片DRN区,通过电刺激诱导内源性5-HT释放,发现仅在表达GRAB_5-HT1.0探针的DRN神经元中观察到显著增强的荧光反应;而iSeroSnFR探针几乎未产生明显荧光变化。结论：在小鼠脑中,GRAB_5-HT1.0荧光探针对外源性及内源性的5-HT的亲和力更高、灵敏度更强。     

茶尺蠖小RNA病毒5′端非编码区的克隆和测序及与哺乳动物小RNA病毒的比较分析

用Trizol从纯化的茶尺蠖Ectropis oblique 小RNA病毒(EoPV)中提取病毒基因组RNA,逆转录后加poly(dT),然后进行两步PCR扩增基因组5′端.克隆测序后,对其5′端非编码区的核苷酸序列进行分析,发现具有哺乳动物小RNA病毒的5′端非编码区的一些特征:A/T含量丰富、起始密码子上游AUG和小顺反子多.利用mfold预测了EoPV 5′端非编码区的二级结构,存在4个茎环结构,有哺乳动物内部核糖体进入位点(IRES)的保守区域,即含保守基序GNRA的茎环A和A/C丰富的环B及多聚嘧啶区域.据此推测EoPV基因组翻译采用IRES起始机制.     

茶尺蠖小RNA病毒5'端非编码区的克隆和测序及与哺乳动物小RNA病毒的比较分析

用Trizol从纯化的茶尺蠖Ectropis oblique小RNA病毒（EoPV）中提取病毒基因组RNA,逆转录后加poly(dT),然后进行两步PCR扩增基因组5′端。克隆测序后,对其5′端非编码区的核苷酸序列进行分析,发现具有哺乳动物小RNA病毒的5′端非编码区的一些特征：A/T含量丰富、起始密码子上游AUG和小顺反子多。利用mfold预测了EoPV 5′端非编码区的二级结构,存在4个茎环结构,有哺乳动物内部核糖体进入位点（IRES）的保守区域,即含保守基序GNRA的茎环A和A/C丰富的环B及多聚嘧啶区域。据此推测EoPV基因组翻译采用IRES起始机制。     

散斑壳属两近似种的表型性状和ITS序列分析比较研究

对针叶树散斑壳Lophodermium conigenum与其近似种南方散斑壳L.australe的形态学特征及生态习性等进行了比较研究,同时对这两个种8个菌株的rDNA-ITS区进行了PCR扩增和序列测定,结合GenBank中16个相关ITS序列构建了系统发育树。结果表明,L.conigenum与L.australe有着非常密切的关系。L.conigenum除子囊果形状、子座基部层、线纹和寄生性外,其余特征与L.australe基本相同。L.conigenum的ITS序列的G+C含量(51.0%)小于L.australe的G+C含量(54.0%)。在系统发育树中,此二种形成两个明显独立的分支,支持了依据形态学等表型性状的分类。二者种间及种内的遗传差异与寄主有较大的相关性,而与产地无明显关联。通过表型性状和ITS序列的分析与比较,可准确地将L.conigenum与L.australe鉴别开来。     

石斛属植物叶片生物量与叶片养分含量间的关联进化

叶片生物量和元素含量是显著影响叶片生理功能的两类重要的叶片经济性状, 且二者紧密相关。然而过去的研究多数关注C、N和P三种元素含量, 而对其他元素含量关注较少。维管附生植物不能直接从土壤中吸收养分而经常遭受养分胁迫, 养分含量与生物量之间的协同关系在这类植物中表现得尤为突出。选择维管附生石斛属植物为研究对象, 应用系统发育独立对比分析, 检测了叶片生物量和元素含量的系统发育保守性以及这些性状间的关联进化。结果表明, 叶片干物质含量、比叶重、C含量、N含量、P含量以及C/N具有较强的系统发育信号, 并且叶片干物质含量和比叶重与这四个元素含量性状间存在较强的关联进化。另外, 经系统发育校准后, Ca含量和Mg含量间存在显著正相关; P含量与Si含量间存在显著正相关; Zn含量与N含量、N/P以及Mn含量间存在显著正相关, 而与C/N间存在显著负相关。结果为探讨维管附生植物叶片生物量和元素含量的主要影响因素, 以及从进化角度探讨二者在植物进化适应过程中的生态协同功能提供案例, 对进一步了解维管附生植物的功能适应性具有重要意义。