生物科学教育要加强素质教育的研究

生物科学教育要加强素质教育的研究朱正威（北京师范大学附属中学１０００５２）在贯彻“科教兴国”伟大战略的今天,应把落实素质教育的研究放在突出的地位,从而推动生物科学教育的改善和发展,也促进整个教育的改革和发展。本文拟谈几点个人的看法,供同行们参考。１提...     

苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

柠檬酸合酶(citrate synthase 3, CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程。本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础。利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果CS3家族成员,通过Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术检测苹果6个CS3的组织表达和诱导表达特性。苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473−608个不等的氨基酸残基,等电点分布在7.21−8.82。亚细胞定位结果显示CS3蛋白分别定位在线粒体和叶绿体。系统进化分析可将其分为3类,各亚家族基因数量分别为2个。染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上。蛋白二级结构以a-螺旋为主,其次是无规则卷曲,b-转角所占比例最小。筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6次之,其他家族成员相对表达量依次为MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5。qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和MdCS3.3基因在酸含量较低的‘成纪1号’果肉中相对表达量最高,酸含量较高的‘艾斯达’果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高。因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用。结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考。     

斑马鱼急性无机砷暴露后肝脏差异表达基因的生物信息学分析

砷是一种致癌物,是心血管、外周血管疾病、神经疾病、糖尿病和各种癌症的致病因素。目的:利用GO数据库和KEGG数据库等生物信息学方法对GEO数据库数据中的差异表达基因进行评价。利用生物信息学分析软件对差异基因进行功能富集、功能注释分析和生存分析。利用Cytoscape上的蛋白-蛋白相互作用网络(Protein-protein interaction network, PPI)软件对179个差异基因进行筛选和分析。结果发现126个基因作用于蛋白靶点,其中有10个基因为关键基因分别为:PSMB3、HSP701、HSPE1、STIP1、HSPD1、HSP70、DNAJB1B、HSP90AA1.1、HSPA9H和TCP1。核心基因主要作用于内质网中的蛋白质加工通路。这可能会为砷对肝脏损伤的潜在生物标志物和生物学机制提供新的思路。     

非洲菊亲环素家族基因GCyP的克隆与生物信息学分析

亲环素(Cyclophilins,CyPs)具有肽脯氨酰顺反异构酶活性,催化蛋白质折叠过程,并且起着分子伴侣的作用,同时参与mRNA加工和信号转导等生物学过程.本研究在抑制性消减杂交获得表达序列标签(EST)的基础上,通过生物信息学方法获得了非洲菊亲环素家族基因GCyP的cDNA.进而设计特异引物,以非洲菊舌状花为材料,通过RT-PCR扩增并经T-A克隆后测序,获得一条长度为732 bp的序列.该序列经生物信息学分析确认其为GCyP,编码的GCyP含172个氨基酸残基,属于单结构域胞质型亲环素.GCyP序列提交GenBank后接收,登录号为EU1269167.     

芒果APl同源基因的克隆及其生物信息学分析

我们采用RT-PCR方法克隆了2个APl同源基因全长cDNA,分别命名为MAPl-1(GenBank accession No.FJ529206)和MAPl-2(GenBank accession No.FJ529207).MAPl-1编码247个氨基酸,开放阅读框长度为741 bp,蛋白质分子量为28.54kD,等电点为8.31;MAPl-2编码248个氨基酸,开放阅读框长度为744 bp,蛋白质分子量为28.78 kD,等电点为8.70.同源性分析表明,它们的核苷酸序列与其它木本植物APl同源基因的一致性为72%～81%.实验分析表明,MAPl-1和MAPl-2第1至第61个氨基酸含有一个MADS盒结构域,第88至第178个为K盒结构域;两个基因均定位于细胞核,且功能位点分布存在着不同,推测这两个基因在花器官发育过程中的功能存在差异.蛋白二级结构预测显示,MAPl-1蛋白有12个a-螺旋,4个β折叠区,14个β-转角;而MAPl-2蛋白有11个a-螺旋,5个β折叠区,15个β-转角:其大多数氨基酸具有亲水性.本研究有助于进一步了解芒果的开花分子机理及成花的生物学发育阶段.     

在生物学教学中构建和谐课堂的探索

和谐教育就是以科学理论为指导,以社会发展需求与人的自身发展需求相和谐为宗旨,协调并整体优化各种教育因素,创设和谐的育人氛围,使受教育者在德、智、体、美、劳诸方面得到全面和谐发展,是实施素质教育的一种教育模式。     

人类基因组miRNA转录调控区保守性DNA序列生物信息学分析

MicroRNA(miPNA)的表达调控方式一直是一个有争议的问题,为了研究miRNA潜在的转录调控特点,本文通过Sanger网站miRNA数据库获得人类miRNA的信息,并建立miRNA相关信息数据库,用MEME和Wordspy两个软件对其上游2 000 bp序列进行保守性分析,得到保守性的DNA序YU(motif),用TESS软件分析保守性DNA序列,预测其转录因子结合情况.通过比较位于基因间、反义链和内含子中的三类不同miRNA转录调控区的保守性和自主转录能力的差异,结果发现位于基因间、反义链上的miRNA上游调控区的保守性比位于内含子的miRNA高,在miRNA的转录调控区存在RNA聚合酶Ⅱ类型的转录因子结合位点,miRNA还表现出自身独特的转录调控方式.通过分析,我们还得到了miRNA表达调控中一些重要的转录因子以及独特的调控序列.本研究结果为miRNA转录调控机制的进一步研究提供了理论依据.     

免疫调节分子 BTN2A2结构及其在肺癌表达的分析

本研究旨在通过生物信息学方法,结合对人体的肿瘤组织切片进行免疫组织化学检测,分析免疫调节分子BTN2A2 (butyrophilin subfamily 2 member A2)结构及其在肿瘤组织中的表达,为研究BTN2A2分子的免疫调节功能提供理论和实验支撑。序列分析表明,BTN2A2具有IgV样结构域,与B7家族分子具有序列同源性和结构相似性。系统发育树分析表明,BTN2A2和已知B7家族分子之间具有亲缘性。通过I-TASSER成功构建BTN2A2蛋白三维晶体结构模型,hBTN2A2配体为Cys,配体结合位点相应氨基酸残基分别为Arg-54、His-56、Ser-111、Val-112和Ala-113。蛋白质-蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction, PPI)方法表明,存在10个与BTN2A2相关的分子,其中CD4和CD8与T细胞免疫相关。ZDOCK分析表明,BTN2A2确实可以与T细胞表面CD4和CD8分子结合。ClusterProfiler分析表明,BTN2A2和相关分子主要集中在原发性免疫缺陷、抗原加工和呈递、T细胞受体信号通路等免疫调节方...     

科学出版社生命科学编辑部新书推介

探索：基因组学、蛋白质组学和生物信息学（第二版）,工业蛋白质组学（应用生物技术大系）,