分子遗传学一些常用数据

1略语ds双链;ss单链;bp碱基;kb千碱基（对）;Da道尔顿2数据换算2.1碱基质量IkbdsDNA（Na＋）一6．6XIOSDaIkbssDNA（Na＋）一3．3XIOSDaIkbssRNA（Na＋）一3．4XIO’DaIMdadsDNA（Na＋）—1．52kblpm长度的dsDNA—2XIO’DadNMP平均分子量一33ODadNMPhP平均分子量一66ODaIDa＝1．67XIO24922碱基0蛋白质Ikb编码能力一333氨基酸一40000Da蛋白质IO,000Da蛋白质—～27OhpDNA100,O00Da蛋白质—～2．7kbDNA氨基酸平均分子量一120Da2．3核酸质量一核酸摩尔数lum／ml核酸一3．OuM磷酸lpgIkbDNA片段一1．spmoll…     

不同烤烟品种衰老叶片的无机氮积累及其生理调控

以不同烤烟品种‘红花大金元’和‘中烟100’为试验对象,研究同一生育期不同部位叶片的无机氮积累及其与氮素代谢和氨挥发的关系。结果表明,烟草植株下部衰老叶片（第5片叶）NO3^-和NH4^＋的含量要高于中部叶（第10和第15片叶）和上部叶（第20片叶）,并且‘红花大金元’下部叶NO3^-和NH4^＋的含量比‘中烟100’显著偏高;‘中烟100’植株各部位叶片的氨气补偿点比‘红花大金元’高。两个品种在第5到第20叶位间的谷氨酰胺合成酶（GS）、硝酸还原酶（NR）和谷氨酸脱氢酶（GDH）活性大小及其变化不一致,是叶片无机氮积累存在品种间差异的生理基础。     

BE-dot：为单碱基编辑设计sgRNA及预测脱靶图谱的工具

目的 单碱基编辑器作为修复基因组点突变的有力工具，在生物技术开发和临床应用中具有极大潜力。对于目标改造的单核苷酸变异（SNV），首先要选择可用于编辑的单碱基编辑器（base editors，BEs）和单向导RNA（single guide RNA，sgRNA）。目前，尽管有较多工具实现了设计sgRNA，但缺少将设计sgRNA与评估单碱基编辑器特异性完整结合起来的工具。方法 纳入主流的27种胞嘧啶碱基编辑器（CBEs）和12种腺嘌呤碱基编辑器（ABEs）对SNV设计编辑方案，并通过调用第三方工具BE-Hive对编辑方案进行效率预测。综合使用多个脱靶预测工具对编辑方案的脱靶图谱进行评估。最后结合BEs类型和脱靶位点，分析得到所有可能的脱靶编辑产物，再调用ANNOVAR这一变异注释工具进行脱靶产物的功能分析。结果 本文提出了一个综合性工具BE-dot，它可以实现对目标编辑的SNV从设计sgRNA到预测脱靶图谱的完整过程，并对脱靶产物进行功能注释。利用密码子的简并性，BE-dot除了提供DNA水平上的精确校正方案，还可以在蛋白质水平进行同义校正。在对单碱基编辑系统做脱靶图谱的预测时，BE-dot综合了Cas-OFFinder、CALITAS、CFD、uCRISPR、BEdeepoff等多个工具，可以更全面地评估单碱基编辑系统的特异性，为用户选择BEs和sgRNA提供参考。此外，BE-dot可以自动分析得到脱靶位点处所有可能的编辑产物，并转换为avinput格式供ANNOVAR进行功能注释，避免了以往手工注释的繁琐。结论 BE-dot能为单碱基编辑技术应用于纠正或引入SNV设计编辑方案，并且能够从编辑效率、脱靶图谱、脱靶带来的功能影响等方面对编辑方案进行全面的评估。     

遗传密码和DNA序列的高维空间数字编码

二进制数字化编码是信息科学最基本的编码方式。用０（００）、１（０１）、２（１０）和３（１１）４个数码对４种碱基（Ｃ、Ｔ、Ａ、Ｇ）进行二进制数字编码,共有２４种可能的编码组合,其中８种满足碱基到补法则,它们是拓扑等价的。按碱基分子量大小排列的编码格式：０１２３／ＣＴＡＧ是最理想的编码格式。用二进制数对ＤＮＡ的字符序列进行编码,有以下优点：１）压缩信息冗余度,提高编码效率;２）可以对碱基的结构、功能基     

在转基因水稻植株中蜡质基因第1内含子对基因表达影响的分析

为阐明水稻Wx基因第1内含子在整体植株的胚乳发育阶段是否确有增强基因表达的功能,以及弄清高和中、低直链淀粉含量的水稻品种Wx基因第1内含子126个碱基之间有差异的16个碱基中哪几个碱基了该内含子的正常剪接从而降低了基因的表达水平,我们分别用高直链淀粉含量品种的Wx基因翻译起始密码子ATG上游3．1和2．1kb片段与GUS基因编码区融合构建成嵌合质粒,并在此基础上（1）去除嵌合质粒中Wx基因的第1内含子;（2）将嵌合质粒Wx基因的第1内含子中（3．1kb)与中、低直链淀粉含量的水稻品种Wx基因第1内含子有差异的6个碱基以中,低直链淀粉含量的水稻品种的碱基替换。将上述改造过的几种质粒分别转化粳稻品种中花11,测定转化植株未成熟种子胚乳中的GUS活性。结果表明第1内含子的缺失或此内含子的5′端剪接点上的碱基G以T替换均造成GUS活性的急剧下降,说明第1内含子在植株体内的确有增强基因表达的功能,而且在中、低直链淀粉含量的水稻品种中Wx基因第1内含子5′端剪接点上自然存在的G→T突变是造成这些品种中该内含子剪接不正常,从而使Wx基因表达水平和直链淀粉含量下降的主要原因。     

d（GGTATACC）2水溶液中构象柔性研究

富含ＡＴ脱氧核糖核酸片断是一些抗肿瘤药物的作用位点，茜些药物还在共小沟部位以氢键与之结合，本文进行了低聚核苷糖ｄ（ＧＧＴＡＴＡＣＣ）２三维结构的溶液修正，构象分析研究表明核苷酸片断在水溶液中保持双螺旋，属Ｂ类结构，各碱基相对于糖环呈反式构象，糖环本身则均以Ｃ２’＝ｅｎｄｏ构象为主。     

大肠杆菌亮氨酰－tRNA合成酶基因的克隆和鉴定

本文根据遗传互补原理,利用大肠杆菌亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶基因（ｌｅｎＳ）的温度敏感突变株ＫＬ２３１,从大肠杆菌基因文库一克隆（λ１５Ｄ７）中筛选出带完整ｌｅｕＳ基因的ＤＮＡ片段。该片段长度为３．２ｋｂ。对此片段做了１４种限制性内切酶图谱分析和部分ＤＮＡ序列鉴定,并与文献报道的ｌｅｎＳ基因序列进行了比较。发现在编码区和３’端非编码区各有一对碱基发生了转换。另外在３’端非编码区有一对碱基缺失。编码区的碱基对转换导致编码的氨基酸由组氨酸变成了精氨酸。带有ｌｅｎＳ基因的质粒（ｐＬｅｕＳ９１）转入大肠杆菌ＴＧＩ菌株中,测得转化子的亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶比活力是ＴＧ１菌株的１０倍以上。     

大肠杆菌、酵母和果蝇基因保守位点的信息熵分析

对大量的大肠杆菌（Escherichia coli)、酵母（Yeast)和果蝇（Drosophila melanogaster）已知基因起始密码子和终止密码子上、下游各30个碱基序列,用重新定义单碱基信息冗余（记为D1(ι）,ι是位点）和紧邻碱基的信息冗余（记为D2（ι）,统计计算每个位点的D1（ι）和D2（ι）值。从结果看,双碱基比单碱基携带更多的信息;酵母和果蝇基因起始密码子上游－3位点D1（－3）和D2（－3）有一明显峰值;大肠杆菌基因起始密码子上游SD区域D1（ι）和D2（ι）有明显峰值,与他人结论相同。发现酵母基因起始密码子下游的＋4位点与＋5位点的紧邻碱基的D2（ι）有一峰值,其关联模式为TC（联合概率为0.211)。这说明用重新定义的信息冗余去确认DNA序列中存在的保守位点是完全可行的。     

密码子

遗传学上把决定氨基酸的不同碱基排列顺序,叫做遗传密码。而密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,即三联体密码予。1密码子的发现和破译最早提出遗传密码这一名词的是量子力学奠基人之一,奥地利物理学家施勒丁格（E．Schrodinser,1944）。第一个提出遗传密码具体设想的是美国物理学家G．Gamov,他通过推算提出了三联体密码子的概念,并且进一步推论一种氨基酸可能不止有一个密码子。克里克（Crick）、布伦纳（S．Brenner）等人以T。噬菌体作为主要研究材料,证实了三联体密码子决定20种不同的氨基酸。第一个用实验破译…     

LDL受体基因内含子15结构分析及其在家族性高胆固醇血症基因诊断中的应用

为了解人类ＬＤＬ受体基因内含子１５的遗传背景,利用长链ＰＣＲ和锚定ＰＣＲ分离了ＬＤＬ受体基因外显子１５－内含子１５－外显子１６和内含子１５的３‘末端片段。利用Ｄｙｎａｌｂｅａｄｓ固相单链分离ＰＣＲ产物直接测序法测定了内含子１５ ３’末端１２２２个碱基序列。序列显示：３‘末端含有由１６个碱基组成的典型３’末端剪接位点;３‘端上游第３１个碱基处含有经典分支位点,除了经典分支位点外,在３’末端上游第２０     

柑橘EST-SSR分子标记分析

对来源于甜橙（Citrus sinensis Osbeck）、枳壳（Poncirus trifoliata Raf．）和其他柑橘非冗余EST数据库的38124条单-基因（Unigene）序列进行了简单重复序列SSRs（Simple Sequence Repeat）搜索,所分析的柑橘非冗余核酸序列总长23．29Mb,从中获得了8218条SSR,其中包括单碱基重复4913条（59．8％）,2碱基重复1419条（17．3％）,3碱基重复1709条（20．8％）,4碱基重复114条（1．39％）,5碱基重复23条（0．28％）,6碱基重复40条（0．49％）。大约每2．8kb长度的单-基因序列中即存在1个SSR,即平均4．6个单-基因中存在1个SSR。随碱基重复单元（motif）的不同,SSR的最大长度在40-105之间,全部重复序列的平均长度为20．9bp。各种SSR（1-,2-,3-,4-,5-,6-核苷酸重复）的发生频率在甜橙和枳壳间非常接近。其中单碱基重复序列是最丰富的重复单元,其次为3碱基重复。在所得的SSR的重复单元中,富含A碱基的重复单元的分布占据优势地位,出现的频率与密度均较高,而富含CG碱基的重复单元出现频率和密度较低。用25对EST-SSR引物对6个柑橘品种的多样性进行了PCR检测,结果表明,所有25对引物在6个柑橘品种间均扩增到多样性条带,证实通过柑橘EST数据库的发掘能够高效地筛选到基因水平的SSR标记。     

谷氨酸棒杆菌中胞嘧啶碱基编辑工具的PAM拓展

碱基编辑是一种新兴的基因组编辑技术，具有不产生双键断裂、不依赖同源重组且不需要添加外源模板的优势，在真核及原核生物中得到了广泛的开发与应用。为了进一步扩展碱基编辑技术在谷氨酸棒杆菌中的基因组覆盖范围，本研究将3种PAM限制较为宽松的新型Cas9突变体应用于胞嘧啶碱基编辑工具中，分别为近乎PAMless的SpRY突变体（NRN>NYN PAM）、SpG突变体（NGN PAM），以及ScCas9++蛋白（NNG PAM），实现对碱基编辑工具的PAM拓展。结合SpRY突变体的碱基编辑系统展示出了更宽松的PAM识别，除对CAT、CAC、TAA PAM的位点完全没有编辑外，对其他NRN种类的PAM位点均出现了不同程度的识别，但整体编辑效率低，难以推广应用；结合SpG突变体的碱基编辑系统可实现对所有NGN种类PAM位点的编辑，且编辑效率优于SpRY突变体，但对NGG PAM位点的编辑，相比原始Cas9蛋白，编辑效率下降9.3%-55.9%；结合ScCas9++蛋白的碱基编辑系统，除对TCG、CTG PAM的基因组位点没有编辑外，可实现对其他测试NNG PAM的基因组位点编辑，大部分位点基因组...     

特超强毒型马立克病病毒囊膜糖蛋白Ⅰ基因序列及与其它致病型毒 …

特超强毒型６４８Ａ株马立克病病毒（ＭＤＶ）的囊膜糖蛋白Ｉ（ｇＩ）基因经ＰＣＲ扩增后克 进ｐＵＣ１８质粒载体,并对其ＯＲＦ完成了ＤＮＡ测序。与已发表的其它室致病型毒株的糖蛋白Ｉ的ＤＮＡ和氨基酸序列比较表明,６４８Ａ株的ｇＩ基因序列与超强毒ＲＢＩＢ株已发表的ＯＲＦ５’端７６１个碱基完全相同。查是在该基因中完整ＯＲＦ的１０６８个碱基中,６４８Ａ与强毒ＧＡ株间有８个碱基变异并导致７个氨基酸的变化,且这一变     

美国用4000美元解读个人基因组

第三代人类基因组测序公司——美国Complete Genomics公司，制造出自我装配DNA纳米球列阵（self-assembled DNA nano—bolearray），并将cPAL（C0mbinatorial probe anchor ligation）技术应用到该列阵上，用读取每个独立的碱基（unchained base）的方法，解读了个人的基因组。据说采用这种方法解读人的基因组时，消费品平均成本为4000美元，详细情况在2009年11月5日的Science杂志上有所报道。     

CRISPR/Cpf1单碱基编辑系统的构建及应用

作物的优良性状往往来自于其相应基因的单个碱基突变,而传统育种无法轻易获得此种定向单碱基变异。单碱基编辑技术是以成簇规律间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR?associated proteins,CRISPR/Cas）系统为基础改良的一项基因编辑技术,该技术可在不造成DNA双链断裂的情况下对靶序列上的特定碱基进行定向替换。为拓展单碱基编辑技术在作物中的识别范围,利用来自Francisella novicida细菌的FnCpf1核酸酶及胞嘧啶脱氨酶APOBEC1对单碱基编辑系统进行改良,并针对玉米BT2基因靶位点构建相应载体,通过瞬时转化手段检测其编辑能力。检测结果发现9种碱基变化类型,其中靶位点5′端第11个碱基的胞嘧啶转化为腺嘌呤,位点编辑效率达到2.5%。结果表明该系统能够识别“TTN”作为原型间隔序列毗邻基序（protospacer?adjacent motif,PAM）并对靶位点进行单碱基编辑,为单碱基编辑识别范围的拓展提供了研究思路。     

tRNA上的反密码子到底怎样阅读

人教版必修2《遗传与进化》教材第66页在介绍tRNA的结构和功能时给出了下面一副插图: 显然这幅图是tRNA三叶草叶型的二级结构,此图在很多高校生化教材中很常见,且都是磷酸基团(-(P))位于左上端,羟基(-OH)位于右上端.图下端标有反密码子.那么代表反密码子的这3个碱基该怎么正确阅读呢?如果在此图中从左到右阅读,即P-3个连续碱基-OH,其实意味着反密码子是从tRNA的5 '端向3’端阅读的,即5’-3个连续碱基-3’.然而在教材同一页,接下来却出现了这样的文字叙述:"……如图所示(图4～6蛋白质合成示意图),反密码子为UAC的tRNA携带甲硫氨酸,通过与mRNA上的碱基AUG互补配对,进入位点1".     

单碱基突变的检测

单碱基突变的检测吴学军,柴建华（复旦大学遗传所,上海２００４３３）关键词单碱基突变,检测在临床上有很多遗传病是由基因内的单碱基替换所致。如何快速简便地进行检测,发现这种点突变,是临床医学家的需要。１．单碱基检测方法的回顾用来检测单碱基错配的方法有等位...     

人粒细胞集落激因子cDNA的克隆,序列鉴定及初步表达

利用多聚酶链反应技术，从人膀胱癌细胞系５６３７细胞中快速扩增并克隆了人粒细胞集落刺激因子ｃＤＮＡ，序列分析证明，该ｃＤＮＡ包含人粒细胞集落刺激因子的全部编码基因，全长６１２ｂｐ，编码３０个氨基酸的信号肽和１７４个氨基酸的成熟蛋白。其中第４３位ｃｏｄｏｎ出现一个碱基的突变（ＣＡＣ→ＴＡＣ）导至第４３位氨基酸的改变（组氨酸→酪氨酸）。经逆转录病毒导入ＳＰ２／０细胞并初步表达。结果表明：该基因产物具有Ｇ     

DNA序列高维空间数字编码的运算法则

DNA序列的高维空间二进制数字编码,除可以对DNA序列的碱基结构、功能基团、碱基互补、氢键强弱等性质进行编码之外,还可以方便地进行 数学运算和逻辑运算。DNA序列高维空间数字编码的运算法则是：（1）根据DNA序列数码的奇偶性质,可以推导出其与末位碱基的对应关系。当DNA序列S的数值X（S）＝4n,4n 1,4n 2,4n 3时,其末位碱基依次为C,T,A,G（n=0,1,2,…）。（2）提出DNA序列高维空间的表观维数Nv,数值维数Nx及差异维数Nd的概念。当Nd=0时,首位碱基为A或G,当Nd=2n或2n 1(n=1,2,…）时,首痊碱基为（C）^n或（C）^nT。（3）推导出DNA序列点突变（单核苷酸多态性SNP）的运算法则。（4）推导出DNA重复序列（Tandem repeat)的运算法则。（5）提出DNA子序列（subsequence)的概念并定义DNA子序列的定值部Xi(digital value)和定位部Qi(location value)及其计算公式。（6）推导出DNA序列的延长运算、删除运算、缺失运算、插入运算、转位运算、换位运算和置换运算等的运算法则。（7）通过按位加运算求得DNA序列的汉明距离dh,碱基距离dh‘,基团距离dh″和共轭距离dG以及这些距离的意义与联系。（8）分析结果表明DNA序列的数字编码比常规的字符编码在数学运算上具有明显的优越性。     

第七届国际生物学奥林匹克竞赛理论试题(三)

（续1997年第33卷第2期第40页）77．光呼吸过程：a．不会在白天发生。不会消耗氧b．不会产生磷酸乙醇酸d．不会产生ATP78．下列AA，Aa和aa基因型频率分布，哪一种符合哈代一温伯格定律？a．0．25，0．50，0．25c．0．64，0．27，0．09b．0．36，0．55，0．09d．0．29，0．42，0．2979．在测定肺结核菌的DNA碱基组成后，发现腺膘吟占总碱基的18％，问：G＋C的含量占总碱基的百分数？a．18％b．32％。36％d．64％80．如下表所示，6支试管含有不同的成份和动物组织制备物。在一定时间保温后，哪3支试管内会产生COZ？N（号）内容①葡萄糖…