生物信息学在新基因全长cDNA电子克隆中的应用

新基因全长cDNA序列的获得常常是生物学工作者面临的难题,电子克隆是利用生物信息学手段得到新基因全长cDNA序列的新方法。介绍了电子克隆的方法及其生物信息学在其间的具体应用,并概述了一些生物信息学在序列分析中的应用。     

ncRNA 研究技术进展

ncRNA通过多种机制调控着基因的表达,生物信息学、基因组SELEX技术及微阵列分析等方法在ncRNA的研究中发挥了重要作用,导致在最近5年发现了大量的新ncRNA,本文就研究ncRNA的各种方法作一简要介绍。     

植物microRNA的生物信息学预测与分析

microRNAs(miRNAs)是一类广泛存在于真核生物中调控基因转录后表达的非编码小分子RNA。大量研究表明,miRNA在调节多种生物途径中起着重要的作用,采用生物信息学方法预测与分析miRNA是当前发现和鉴定植物miRNA的重要策略之一。研究内容总结了生物信息学预测植物miRNA及其靶基因的方法策略,阐述了生物信息学在植物miRNA研究中的重要作用,为今后的研究奠定了基础。     

基于电子克隆方法获得鸡MIBP全长cDNA

随着生物数据的急剧增长和计算机技术的快速提高,生物信息学这一新兴学科得到了前所未有的迅速发展,应用的领域越来越广。应用电子克隆技术来寻找未知新基因,就是生物信息学在全长新基因发现上的具体应用。电子克隆与其他发现全长基因的方法相比可以充分利用已有的数据库资源,避免大量的重复性劳动,节省时间和开支,加快新基因的发现。在鸡的大规模cDNA克隆测序的背景下,利用EST数据库比对,应用电子克隆技术来寻找鸡的末知新基因。并成功的预测了一个EST的全长cDNA序列物(947bp),同时对其进行了蛋白质水平的预测与分析,被步确定它编码206个氨基酸,其蛋白质序列与人肉整合素结合蛋白β1具有较高相似性(相似性为73%)。经RT-PCR扩增获得预期片断,测序鉴定,命名为ChickenMIBP。     

硒代谢网络与硒蛋白质组的生物信息学研究进展

硒是大多数生物所必需的微量元素,对维持氧化还原稳态平衡具有重要作用,并与许多重大疾病有着密切联系。一直以来,关于硒的研究工作主要集中于硒代谢机制和硒蛋白功能。近年来快速增长的各类组学数据为硒相关的生物信息学研究工作提供了重要条件与机遇。主要介绍了当前利用生物信息学的理论和方法研究硒的代谢通路、功能和进化等领域的最新进展。通过这些研究,一方面发现了大量新的硒蛋白基因,并确定了众多物种的硒蛋白质组;另一方面揭示了新的硒代谢通路及相关新基因,完善了硒代谢网络。在此基础上,通过比较基因组学分析,深入探讨了硒代谢通路、不同硒蛋白家族乃至硒蛋白质组的分布与进化规律,以期为进一步认识硒研究领域中的重要问题和未来的发展方向提供支持。     

钩体凋亡相关基因的特征分析

应用生物信息学方法预测钩体与凋亡相关基因 ,并对其编码蛋白的结构特征进行深入分析。结果发现问号钩体黄疸出血型赖株 3对凋亡相关基因 ,其编码蛋白一级结构 ,保守区域和结构域同大肠埃希菌凋亡基因同源性很高。这提示凋亡相关基因存在于钩体中 ,可能在钩体流行和生态方面具有重要意义 ,深入研究可望发现新型抗菌靶基因。     

天然嵌合基因的结构特性及其对基因设计的启示

天然嵌合基因(natural chimeric gene)是由两个或两个以上的独立基因天然融合而成的新基因,该类型基因的发现,突破了“一个基因对应一个染色体座位”的经典认知,扩展了基因的概念。在人类癌症研究过程中,诸多的嵌合基因可导致肿瘤相关疾病,并作为癌症分子的诊断标志而受到人们的广泛关注。本文基于嵌合基因生物信息学方面的相关研究,以癌基因为切入点,从天然嵌合基因的融合特点、转录、调控,以及融合蛋白的结构域组合形式和功能等方面,结合本研究组前期的相关工作,综述了嵌合基因融合结构和功能的研究进展,探讨了当前研究工作的困难与挑战,并对嵌合规律在新基因设计的应用作了展望。     

生物信息学辅助定位及延伸辐射诱导未知表达序列标签

研究辐射诱导的基因表达调控对于认识细胞对辐射损伤的应激反应有重要意义.在低剂量辐射诱导新基因RIG1表达序列标签(expression sequence tag,EST)片段的基础上,通过非克隆cDNA文库和RACE(rapidamplification of cDNA end)技术获得了其3′末端.依据实验得到的这两段EST序列所提供的信息,通过生物信息学分析将RIG1基因初步定位在20号染色体.对20号染色体RIG1区基因组序列进行外显子扫描,发现预测的外显子正好与实验得到的EST相吻合.利用预测的外显子设计特异引物,成功地克隆了RIG1基因全长序列.同时,对20号染色体RIG1区的生物信息学分析表明,在RIG1基因的上游存在启动子区,从而确定了RIG1基因的基因组序列.因此,通过生物信息学辅助设计实验,快捷地定位及延伸了未知EST片段RIG1,基本完成了RIG1的全基因、基因组序列及染色体定位研究.     

卵巢癌肝转移灶高表达基因SFT2D1的生物信息学分析

目的:研究肿瘤原发灶和转移灶的基因表达差异,并采用生物信息学方法对一条卵巢癌肝转移灶高表达基因SFT2D1进行初步分析。方法:分别将卵巢癌原发灶和肝转移灶组织标本mRNA用Cy3-dUTP和Cy5-dUTP标记后与表达谱芯片杂交,通过信号扫描、处理后获得两者的表达差异基因。并用生物信息学方法对一条无功能研究的新基因SFT2D1进行初步分析,阐明了它的基因结构、染色体定位、编码蛋白质的理化性质、亚细胞定位、蛋白质功能域等信息。并对多物种中的相似性蛋白进行了系统进化分析。结果:表达谱芯片发现了共272条差异表达基因。对新基因SFT2D1的上述性质进行了有效的预测,基本明确了该基因编码蛋白为一内质网跨膜蛋白,可能参与肿瘤转移相关蛋白的合成与加工。结论:表达谱芯片技术是一种研究肿瘤转移基因表达差异的有效的高通量研究方法。通过生物信息学分析,表明新基因SFT2D1是一个有肿瘤转移研究价值的新靶点。     

生物信息学辅助定位及延伸辐射诱导未知表达序列标签

研究辐射诱导的基因表达调控对于认识细胞对辐射损伤的应激反应有重要意义.在低剂量辐射诱导新基因RIG1表达序列标签(expression sequence tag,EST)片段的基础上,通过非克隆cDNA文库和RACE(rapid amplification of cDNA end)技术获得了其3′末端.依据实验得到的这两段EST序列所提供的信息,通过生物信息学分析将RIG1基因初步定位在20号染色体.对20号染色体RIG1区基因组序列进行外显子扫描,发现预测的外显子正好与实验得到的EST相吻合.利用预测的外显子设计特异引物,成功地克隆了RIG1基因全长序列.同时,对20号染色体RIG1区的生物信息学分析表明,在RIG1基因的上游存在启动子区,从而确定了RIG1基因的基因组序列.因此,通过生物信息学辅助设计实验,快捷地定位及延伸了未知EST片段RIG1,基本完成了RIG1的全基因、基因组序列及染色体定位研究.     

生物信息学对计算机科学发展的机遇与挑战

生物信息学是一个发展很快的新兴学科,是计算机应用的最重要的领域之一,同时生物信息学的发展又给计算机学科提出了许多新的课题,从而促进计算机学科自身的发展。从数据库技术、海量存储技术、数据挖掘、计算几何、DNA计算、网格计算、机器学习、人工心智、web service等方面,就生物信息学对计算机科学发展的促进作用进行了论述。     

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.     

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。     

Bioinformatics: harvesting information for plant and crop science

Bioinformatics is an integral aspect of plant and crop science research. Developments in data management and analytical software are reviewed with an emphasis on applications in functional genomics. This includes information resources for Arabidopsis and crop species, and tools available for analysis and visualisation of comparative genomic data. Approaches used to explore relationships between plant genes and expressed sequences are compared, including use of ontologies. The impact of bioinformatics in forward and reverse genetics is described, together with the potential from data mining. The role of bioinformatics is explored in the wider context of plant and crop science.     

Bioinformatics in Colombia: state of the art and perspectives

Bioinformatics emerged about 50 years ago, but it was developed greatly during the early 1980s by robust databases such as GenBank, EMBL, and DNA Database of Japan (DDBJ). Bioinformatic routines were rapidly adapted once the main algorithms for sequence analysis became available worldwide. As in other science fields, bioinformatics had minimal impact in low-income countries of Latin America until the last decade. We revised the bioinformatics state of art in Colombia and found a few bioinformatics groups carrying out basic computational biology research. Nowadays, bioinformatics in Colombia has a hopeful scenario thanks to recent science policies adopted by the Colombian Government. Such policies have been adopted in order to establish a new model of sustainable scientific research. In this brief report we revise the bioinformatics state of the art in Colombia. Finally, we conclude with some considerations for the proposed science model and we describe different perspectives of interest for the Colombian scientific community.     

Bioinformatics

Bioinformatics is an interdisciplinary field that blends computer science and biostatistics with biological and biomedical sciences such as biochemistry, cell biology, developmental biology, genetics, genomics, and physiology. An important goal of bioinformatics is to facilitate the management, analysis, and interpretation of data from biological experiments and observational studies. The goal of this review is to introduce some of the important concepts in bioinformatics that must be considered when planning and executing a modern biological research study. We review database resources as well as data mining software tools.     

Bioinformatics Goes to School—New Avenues for Teaching Contemporary Biology

Since 2010, the European Molecular Biology Laboratory''s (EMBL) Heidelberg laboratory and the European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) have jointly run bioinformatics training courses developed specifically for secondary school science teachers within Europe and EMBL member states. These courses focus on introducing bioinformatics, databases, and data-intensive biology, allowing participants to explore resources and providing classroom-ready materials to support them in sharing this new knowledge with their students.In this article, we chart our progress made in creating and running three bioinformatics training courses, including how the course resources are received by participants and how these, and bioinformatics in general, are subsequently used in the classroom. We assess the strengths and challenges of our approach, and share what we have learned through our interactions with European science teachers.     

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。