大肠杆菌启动子特征参数的统计分析

首先统计了683条大肠杆菌sigrna70启动子序列的每个位点单碱基频率,并计算了每个位点单碱基体现保守性的M1（1）值和相应涨落限,从而获得多个大于涨落限的保守位点。其次,对大肠杆菌的转录起始位点到翻译起始位点的距离进行了统计,发现这个距离的范围是0-1000bp。大肠杆菌启动子还分布于一些特定的基因间和编码区,分别是的DIV基因间,55％的TAN基因间和6％的编码区。这些启动子的特征是启动子辨识的重要参数。     

利用位点特异性打分矩阵对大肠杆菌启动子的预测

启动子是基因转录起始的一个关键性元件。本研究利用数据库中提供的大肠杆菌启动子数据,基于位点特异性打分矩阵(Position-specific scoring matrix,PSSM)算法建立了大肠杆菌启动子预测方法,并采用ROC曲线对预测结果进行评估。结果显示,本方法对大肠杆菌sigma24、sigma28、sigma32、sigma38、sigma54和sigma70启动子预测的准确度分别达到86%,96%,93%,96%,97%和74%。由于原核生物启动子序列的保守性,可将该方法推广至其他原核生物的启动子预测。     

基于二次判别的果蝇启动子识别

通过对果蝇polⅡ启动子和非启动子的序列特征分析,计算了序列每个位点单碱基保守性M1(l)值和六联体保守性M6(l)值。从而分别选取两个区域的六联体频数作为离散源参数,利用离散增量结合二次判别函数(IDQD)对启动子进行了预测。对于从编码区和内含子中选取的非启动子数据集,启动子的预测成功率分别达到93%和89%。比较结果显示IDQD模型能够有效地提高启动子预测成功率。     

基于序列和结构特征分析植物TATA和TATA-less启动子

分析启动子区域内调控元件是阐明基因转录起始机制的重要前提．利用从PlanPromDB数据库下载的植物Pol-ⅡTATA和TATA-less启动子数据,深入分析了两类启动子GC偏好、位点结构保守性、序列碱基组分、保守模体分布、TATA box位点分布及关联位点保守性等特点,统计出两类植物启动子许多特有的序列组分和结构规律,这些规律对进一步揭示植物Pol-Ⅱ启动子的转录调控机制有一定的帮助．通过构建能够同时考虑位点保守性和关联性的位点关联性权重矩阵扫描模型(PCWM), 利用相应打分函数(Score)对两类启动子进行区分,得到了较好结果, 说明PCWM的预测性能要优于单碱基的位点权重矩阵(PWM)．     

人Toll样受体9基因启动子区的生物信息学分析

目的:探讨人Toll样受体9(TLR9)基因启动子区序列特征。方法:利用生物信息学技术预测人TLR9基因启动子区域、转录因子结合位点和CpG岛分布。结果:人TLR9基因启动子区有1434个转录因子结合位点,人和小鼠保守区域内存在23个共同的转录因子结合位点,人TLR9基因启动子区包含长572 bp的CpG岛。结论:人TLR9基因启动子区相关生物信息学的研究,提高了针对启动子的研究效率,并为预测基因启动子的功能提供了重要信息。     

基于滑动窗口的原核转录起始位点计算定位方法

转录起始位点的计算定位是基因转录调控研究的重要内容,但现有方法的识别性能较低。文章作者在已有原核启动子识别算法的基础上,提出了一种基于滑动窗口的原核转录起始位点计算定位方法,通过在合理限定的定位范围内对序列进行滑动扫描,来预测转录起始位点的位置。首先根据窗口序列的交迭组分特征和启动子其它特征分别建立二次判别分类器,用其计算对应位置的似然得分,再利用转录起始位点与翻译起始位点的间隔经验分布信息对似然得分进行修正,最后依照似然得分的分布情况由阈值定位算法确定预测位置。对大肠杆菌真实序列数据的测试结果表明,该定位算法可实现对真实转录起始位点位置的有效预测,与已有算法相比,当敏感性指标同为0.85左右时,特异性指标可从0.20提高至0.65,从而使得定位准确率提高了约20个百分点。     

基于转录调控模体的人不同组织基因差异性的统计分析

转录调控是基因表达调控的主要过程,而转录调控模体使用的差异性可能是导致基因组织特异性的因素之一.本文提出一种不同组织基因调控差异性的统计分析方法,首先结合泊松分布和主成分分析提取基因启动子中过表达模体作为潜在的转录因子结合位点.基于这些位点通过Wilcoxon秩和检验获得不同组织基因结构的差异性.再用超几何分布确定出现次数显著的模体作为组织基因的特有模体,并分析特有模体的碱基特征及在启动子序列中的位置分布.将特有模体与TRANSFAC数据库进行对照,得到潜在的调控组织特异性基因的转录因子结合位点.以人管家基因及30个组织特异性基因为分析对象,得到不同组织调控模体使用的差异性信息.     

昆虫杆状病毒晚期启动子在大肠杆菌中启禖AT基因表达

将油桐尺蠖核多角体病毒晚期基因－多角体蛋白基因启动子及５’端编码区,以两种不同方式置于缺乏启动子的氯霉素乙酰基转移酶（ＣＡＴ）基因上激,使其分别终止在不同翻译终止位点,其宿主菌具有明显不同的氯霉素抗性,最高达２００ｍｇ／ＬＬＢ培养基以上,表明昆虫病毒启动子能启动原核基因表达,对多角体蛋白基因启动子能在大肠杆菌中有效工作的原因进行了讨论。     

人Daintain 基因5''调控区序列的生物信息学分析

目的：探讨人Daintain 基因5''调控区的序列特征。方法：利用在线软件BLAST、Neural Network Promoter Prediction、Promoter 2.0、Promoter SCAN、EMBOSS、CpG Island Searcher 和TF SEARCH预测人Daintain 基因启动子区域、CpG 岛分布和转录因子结 合位点。结果：人Daintain 基因5''调控区存在1 个CAAT盒。Daintain 基因可能存在6 个启动子位点,CpG岛可能位于216 bp 区 间( 23 ~ 238 bp)。评分85 分以上时,该序列存在251 个可能的转录因子结合位点;评分90 分以上时,该序列存在70 个可能的转 录因子结合位点;评分95 分以上时,该序列存在16个可能的转录因子结合位点;评分100 分以上时,该序列存在7 个可能的转 录因子结合位点;这些结合的转录因子基本是与免疫细胞增殖或性别发生有关。结论：人Daintain 基因5''调控区的生物信息学研 究表明其转录受甲基化和多种转录因子的调控,为研究Daintain 基因启动子的功能提供理论基础。     

昆虫杆状病毒晚期启动子在大肠杆菌中启动CAT基因表达

将油桐尺蠖（Ｂｕｚｕｒａｓｕｐｐｒｅｓｓａｒｉａ）核多角体病毒晚期基因──多角体蛋白基因启动子及５′端编码区,以两种不同方式置于缺乏启动子的氯霉素乙酰基转移酶（ＣＡＴ）基因上游,使其分别终止在不同翻译终止位点,其宿主菌具有明显不同的氯霉素抗性,最高达２００ｍｇ／Ｌ　ＬＢ培养基以上,表明昆虫病毒启动子能启动原核基因表达。对多角体蛋白基因启动子能在大肠杆菌中有效工作的原因进行了讨论。     

The recognition and prediction of sigma70 promoters in Escherichia coli K-12

Based on the conservation analysis of the 683 latest experimentally verified sigma(70)-promoter sequences of Escherichia coli K-12, it is found that the conservative hexamers segments in different sites play a key role of promoter regions, a novel position-correlation scoring matrix (PCSM) algorithm for predicting sigma(70) promoter is presented. The predictive capacity of the algorithm is tested by 10-cross validation test. The results show that the overall prediction accuracies (sensitivity) and specificity are 91% and 81%, respectively. By selecting the 683 experimentally verified sigma(70) promoters as training set and searching for the complete sequence in E. coli K-12 with 4639221bp. Results show that the 100% of the 683 experimentally verified sigma(70) promoters have been identified and some possible promoters are predicted.     

Interaction of Escherichia coli RNA polymerase holoenzyme containing sigma 32 with heat shock promoters. DNase I footprinting and methylation protection

The DNase I protection pattern of E sigma 32 was assayed on three heat shock promoters, the E sigma 32 promoter for the groESL operon, P2 of the dnaKJ operon, and rpoD PHS, the E sigma 32 promoter upstream from rpoD. E sigma 32 protected each of these promoters from DNase I digestion from around -60 to around +20. Protection from dimethyl sulfate methylation was assayed at the groE promoter. E sigma 32 binding altered the sensitivity to methylation of bases in the vicinity of both the -10 and -35 regions. The DNase I footprints for the E sigma 32 promoters were very similar to the DNase I footprint of E sigma 70 on the lacUV5 promoter. After analyzing the DNase I footprints by taking into account the contacts predicted to be made by DNase I, it appeared that E sigma 32, like E sigma 70, contacts the DNA primarily on one face of the helix in the -35 region and on both faces in the -10 region.