密码结构域及其功能表现

能组织成超级结构的各种序列组块,因其具有特定一级序列、或者具有某种卷曲的螺旋构象和某种非β螺旋结构,可以作为有特异功能的结构域、被特异的结合蛋白质识别和结合,因而可称为密码结构域,密码结构域作为特异的分子相互作用和过程的遗传指令,参与细胞周期的各种事件乃至发育和分化过程中基因有区别的表达.     

泛素蛋白磷酸化修饰的功能与解析

泛素化是存在于真核生物中一种重要的翻译后修饰过程,参与调控包括蛋白质降解在内的多种生命活动。实现这一调控过程需要将一个由76个氨基酸组成的泛素蛋白共价连接到底物蛋白上。同时,泛素本身也存在多种翻译后修饰,包括泛素化、磷酸化、乙酰化等,进一步丰富了泛素的修饰类型,决定了底物蛋白不同的命运。近年来,伴随着第65位丝氨酸磷酸化泛素蛋白参与调控线粒体自噬这一突破性进展,泛素蛋白其余磷酸化位点的功能研究也获得越来越多的关注。本文根据目前已有的国内外研究和报道,总结了泛素蛋白已知的磷酸化修饰位点,梳理了泛素蛋白第12位和66位苏氨酸、第57位和65位丝氨酸等位点的磷酸化修饰对其生物物理特性带来的改变,并对相应修饰位点所涉及的生物学功能调控进行了综述。     

大肠杆菌基因中密码对使用的规律

为了探讨基因组序列的非随机性对密码对使用的影响程度,揭示依赖上下文的密码对偏爱性(CDCB)可能存在的规律,本文主要对大肠杆菌基因组中密码子及其紧邻密码子(密码对)偏爱作了全面的统计分析。结果发现85%的密码子在其紧邻密码子位点有显著依赖上下文的密码对偏爱性,通过密码对与全序列六联体(三联体对)的相对丰度比较发现,大约35%的密码对偏好性不能用基因组的序列组分来解释。当密码子第二和第三位点核苷酸相同,且紧邻密码子相同时,它们的相对丰度有显著相关性。结果表明我们的数据支持依赖上下文的密码子偏好的主要原因是蛋白质合成精确性选择的假设,即本文结果揭示了依赖上下文的密码对偏好性可能存在的规律,从而为今后进一步研究大肠杆菌基因组中密码对使用偏好性提供参考。     

密码对的使用与基因组进化

以5种真核、20种细菌、10种古菌生物的基因组为样本,分析了编码序列中密码对和基因间序列中三联体对的相对模式数随频数的分布,验证了这种分布符合Γ(α,β)分布。发现分布形状参数!值与生物基因组进化存在明显的相关性;编码序列与基因间序列的进化方式截然不同。随着进化,编码序列的分布形状逐渐向随机分布靠近(α值逐渐增大)。而对基因间序列,古菌与真核生物的分布形状接近,与细菌的分布相差明显。     

几种模式生物基因组中最适密码对和稀有密码对使用的规律性

以6种模式生物基因组为样本,从密码对的碱基组成及密码子的使用两方面,分析了最适密码对与稀有密码对的使用。结果显示:6种生物的最适密码对rP双碱基TA出现的频数都是最低的,而出现频率最大的双碱墓对于古菌、细菌、真核是不同的;稀有密码对中双碱基TA出现的频数却是最高的,而出现频率最低的双碱基刘·于古菌、细菌、真核是不同的。这说明双碱基的分布与密码对的偏好性有很强的相关性,同时也与基因组进化存在关联。另外,我们也分析了本文的6种生物编码序列叶,最适密码对与稀有密码对的出现频数与密码了的相对使用频率的关系,发现密码对的出现频数与其密码子的使用存在相关性。     

DNA双链密码对使用的不对称性

目的：分析基因组组分极其偏向的厌氧性粘菌和立克次氏体基因中密码对的使用,研究DNA双链密码对使用的不对称性。方法：生物统计学。结果：发现脱卤厌氧粘菌和立克次氏体基因组中分别有17%和21%的密码对在DNA双链上的使用偏好性正好相对,这表明它们的前导链与滞后链上密码对的使用偏好存在差异。因此,影响密码对搭配的重要原因之一是基因所在链的特性。这些特性可能包括：基因方向性偏好、密码子使用偏好、密码子的前后文关系等。结论：造成上述两物种DNA双链间密码对使用不对称的原因可能是DNA链特异的突变偏好性和在复制、转录、翻译水平上的自然选择约束。     

脆性组氨酸三联体基因小干扰RNA的构建及干扰效果检测

目的:构建脆性组氨酸三联体(FHIT)基因的小干扰RNA(siRNA),并检测其对293T细胞内源性FHIT基因表达的干扰效果。方法:根据FHIT基因序列,通过生物信息学网站预测可能的siRNA,从中筛选出2条合理的FHIT-siRNA,将其克隆到siRNA表达载体pSilencer2.1-U6Hygro中,转化大肠杆菌DH5α,挑取阳性克隆进行测序鉴定;将构建成功的FHIT-siRNA重组载体转染人胚肾细胞293T,Western印迹检测siRNA对293T内源性FHIT表达的干扰效果。结果:构建了2个FHIT-siRNA重组质粒,2条siRNA都有干扰作用,其中一条的作用效果可达50%以上。结论:构建的FHIT-siRNA为进一步研究FHIT的功能提供了有利的工具。     

稳定表达人Fhit突变体细胞系的建立

目的:构建人脆性组氨酸三联体(Fhit)突变体真核表达载体并建立稳定表达人Fhit突变体的细胞株,以便进一步研究Fhit与复制蛋白A(RPA)在体内的相互作用。方法:将3种人Fhit突变体cDNA克隆至带有HA标签的真核表达载体pREP10上,构建人Fhit突变体真核表达载体,转染HeLa细胞,经潮霉素B加压筛选阳性克隆,用Western印迹鉴定稳定表达Fhit突变体蛋白FhitA、FhitD和FhitF的阳性细胞株。结果:经PCR鉴定及序列分析,Fhit突变体基因真核表达载体pREP10/FhitA/D/F-HA构建正确,转染人HeLa细胞,筛选出Fhit突变体表达较高的细胞株。结论:建立了3株稳定表达Fhit突变体的细胞株HeLa-FhitA/D/F,为研究Fhit与RPA的相互作用在DNA损伤应答中发挥的作用奠定了基础。     

脆性组氨酸三联体与复制蛋白A相互作用关键氨基酸残基的鉴定

目的：研究脆性组氨酸三联体（Fhit）对ATR/CHK1通路的影响,在确定Fhit与复制蛋白A（RPA）存在相互作用的基础上鉴定Fhit与RPA相互作用的关键氨基酸残基,为进一步研究Fhit特异的信号通路奠定基础。方法：构建一系列Fhit缺失突变体基因Fhit1～Fhit11及6种Fhit点突变体基因,将这些基因插入含GST基因的原核表达载体中,在大肠杆菌中表达并纯化GST-Fhit1～GST-Fhit11融合蛋白、突变体GST-FhitSIYEEL、GST-FhitIY、GST-FhitEL、GST-FhitF、GST-FhitA,以及GST-FhitD融合蛋白,用GST沉降技术研究Fhit与RPA相互作用的关键氨基酸残基。结果：Fhit蛋白第112～117（SIYEEL）残基可能是Fhit与RPA相互作用的关键区域,而第114（Y）残基可能是Fhit与RPA相互作用的关键氨基酸残基。结论：确定了Fhit与RPA相互作用的关键氨基酸残基,为阐明Fhit在维持基因组完整性方面的机理提供了线索。