tRNA序列的进化网络研究

根据tRNA序列的反密码子,把3420 条tRNA 序列分成了21组,其中包括20 组氨基酸及1 组Stop。通过tRNA序列的相似度构建了1 组整体网络和21 组子网络,并计算了它们在不同相似度下的平均度、平均聚类系数以及平均最短路径。通过分析、比较和讨论网络中的三个重要参数,进一步说明点突变是tRNA序列进化的重要机制,并反映了它们的进化近似符合中性理论,且在同一组氨基酸和Stop 内的tRNA序列在进化历史上的同源关系更密切;同时表明了tRNA 序列在进化过程中具有自相似性。     

基于复杂网络的蛋白质结构域组进化分析

结构域重组与序列复制、变异一起,推动了生命的进化。文章应用复杂网络理论比较分析了不同复杂程度的真核生物体中蛋白质结构域组的进化规律。结果表明大量的结构域(约34%)被基因组共享,而结构域的相邻二元组合却具有很大的物种特异性。结构域组合网络呈现无尺度特性,其幂率分布及平均连接度在一定程度上反映了物种的复杂性;网络的聚集系数远高于相同度分布的随机网络(P=0.0096),聚集系数与度呈现幂率分布,这说明网络服从模块化层次式组织规律。最后以人类基因组为例,初步探索了网络模块与功能的关系,发现网络模块中的结构域具有不同程度的功能一致性。     

生物网络研究进展述评

生物网络是一类典型的复杂适应性系统,包含了许多个体的多层次的各种相互作用和关系,在过去的十年里,利用复杂网络理论对生物网络进行研究引起了人们的注意并获得了快速发展.本文首先从从度分布、聚类系数及鲁棒性等角度对现阶段生物网络性质的研究进行了简要介绍,后进一步对生物网络的聚类算法及主要建模理论做出了概括.今后的研究趋势在于如何建立合理的生物网络模型,以深入研究生物网络的各种性质.     

北京东灵山森林植物多样性的网络结构特征

一个群落可以看作是由物种相互连接的复杂系统,刻画其网络结构有助于深入揭示系统性质以及结构与功能之间的关系。在生态学中,复杂网络理论已被成功应用于食物网与互利网络的结构研究,但尚未检验其刻画生物多样性格局的能力。采用复杂网络理论研究了北京东灵山森林乔木层、灌木层、草本层植物关联关系的网络结构特征及其差异。结果表明,植物物种的共同出现是非随机的,并表现出一定的小世界模式;乔木层、灌木层、草本层植物共同出现的网络在结构特征上存在明显差异,草本层网络比乔木层和灌木层网络更松散且平均路径更长,灌木层和草本层网络的聚类系数高于乔木层且存在度的幂律分布。皆表明复杂网络理论具备反映不同层植物多样性格局差异的能力。     

中国地鼠线粒体基因组的序列分析与分子进化

目的 获得中国地鼠线粒体基因组序列,为线粒体疾病模型提供分子数据.方法 参照近缘物种的线粒体基因组序列,设计27对特异引物,采用TD-PCR及测序技术获得了中国地鼠的线粒体全基因组序列,分析了其基因组特点和各基因的定位.还结合GenBank中已发表的其他5种啮齿类动物的线粒体基因组序列,探讨啮齿类动物不同科间的系统进化关系.结果 中国地鼠线粒体基因组全长为16 283 bp,碱基组成为33.53％A、30.50％T、12.98％G、22.80％C,包括13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码基因控制区.中国地鼠和金黄地鼠亲缘关系最近.结论 中国地鼠线粒体基因组各基因长度、位置与典型的啮齿类动物相似,其编码蛋白质区域和rRNA基因与其他啮齿类动物具有很高的同源性,显示线粒体基因组在进化上十分保守.5种动物的分子系统进化树与传统分类地位一致.     

牛凝乳酶原基因克隆及序列的进化分析

利用RT-PCR克隆获得牛凝乳酶原基因的cDNA序列, 测序后与GenBank中凝乳酶原基因进行序列比对和生物信息学分析。序列比对统计分析显示, 该基因为牛凝乳酶原B基因, 与已知牛和其他哺乳动物的凝乳酶原基因具有很高的同源性,18种哺乳动物凝乳酶原基因密码子一、二、三位点的碱基偏倚度分别为：6.227、1.042和1.456。这表明该基因具有整体保守性和突变位点偏倚性两个特征, 可以作为哺乳动物系统进化的研究对象。采用多种方法构建的该基因系统进化树一致表明, 偶蹄动物与灵长动物的亲缘关系比偶蹄动物与啮齿动物的亲缘关系更近, 比偶蹄动物与食肉动物的亲缘关系更远, 并且18种哺乳动物的亲缘关系与动物种系进化关系一致, 为哺乳动物系统进化关系研究提供了分子水平的佐证和依据。     

球孢白僵菌线粒体序列分析及系统进化树构建

线粒体是真核细胞的重要的细胞器,在细胞能量代谢和细胞衰老方面扮演了重要角色,同时也是研究物种进化关系的重要资源。本文应用球孢白僵菌的线粒体序列分析了白僵菌与粪壳菌纲其他11属的13种真菌间的进化关系,为阐明球孢白僵菌的进化地位提供了新的论据。线粒体编码的rnl,rns,25个tRNAs和14个蛋白质基因均由同一条链编码,大部分的tRNA分布为三个tRNA簇,这与粪壳菌纲的其他物种相似。与NCBI上公布的序列比对发现球孢白僵菌线粒体序列与蝇蚧霉线粒体序列最相似,相似率达73%,用14个蛋白编码基因通过邻接法(Neighbor-joint)和最大简约法(Maximum parsimony)构建的系统进化树也得到相同结论,其支持率均为100%。     

桔小实蝇线粒体基因组全序列及其分析

桔小实蝇Bactrocera dorsalis线粒体基因组全序列对研究实蝇分子系统进化具有重要意义。本研究通过DNA测序和克隆技术,对桔小实蝇mtDNA全序列进行了测定和分析。结果表明：桔小实蝇线粒体基因组全长15 915 bp（GenBank序列号: DQ845759）。基因组碱基组成为39.3%A,16.2%C,10.2%G,34.3%T,由13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及一个非编码的控制区域（A+T-rich区）组成。7个蛋白编码基因和13个tRNA基因从J链编码,其余6个蛋白编码基因和9个tRNA基因从N链编码。位于J链上的蛋白编码基因具有近似的A、T含量,而位于N链上的蛋白编码基因的A的含量明显高于T的含量。以mtDNA COⅠ基因为例,比较了桔小实蝇与其他14种实蝇的亲缘关系,结果显示其与同亚属（果实蝇亚属Bactrocera）内的其他近缘种相互间的同源性很高。     

鲤和鲫线粒体(mtDNA)全基因组分析

为研究鲤(Cyprinus carpio)和鲫(Carassius auratus) mtDNA上的基因分布特征,丰富鱼类mtDNA数据库。本研究通过PCR扩增和测序,获得了鲤和鲫mtDNA基因组序列,经比对分析表明,鲤和鲫的mtDNA序列全长均为16 596 bp,共有13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个D-Loop区。鲤和鲫的mtDNA序列中(A+T)百分含量分别为57.2%和57.1%,其碱基组成均具有一定的A/T碱基偏向性。N-J系统发育树分析表明,鲤和鲫与琵琶湖鮈亲缘关系最近,与达氏深水尾魟亲缘关系最远。本研究揭示了鲤和鲫mtDNA遗传变异特征及基因分布规律,为鱼类遗传资源保护及开发利用提供了参考依据。     

数据来源对蛋白质相互作用网络度分布的影响

蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-protein interaction,PPI)是生命体结构和生命活动的基础和特征,控制着生命活动的各个过程.PPI网络是研究蛋白质相互作用的有效手段.随着高通量实验技术的发展,越来越多的PPI数据得以使用,收录蛋白质相互作用的数据库数据每年都有变化.本文对DIP数据库从2003年到2008年的PPI网络数据分别计算度分布.为提高可信度,对注释蛋白质数据库交集进行抽样,分别探讨对不同年份的数据和注释数据库抽样对PPI网络度分布的影响.结果表明,从2003年到2008年的数据增长对PPI网络度分布没有明显影响,而且拟合度分布最优的函数并不是以往所认为的幂率分布(power-law),而是广延指数(stretched exponential)函数,数据库交集抽样同样得到广延指数(stretched exponential)函数分布最优且可信度的高低并不影响PPI网络的度分布.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.