解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica) ATCC30162脂肪酶基因Yllip1和Yllip2的结构及表达特征

以目前报道油脂产量最高的解脂耶氏酵母菌株(Yarrowia lipolytica)ATCC 30162为对象,采用逆转录PCR扩增到脂肪酶编码基因Yllip1和Yllip2,编码产物分别为816和549个氨基酸。保守结构域预测表明,Yllip1包含Patatin类磷脂酶和功能未知的DUF3336结构域,而Yllip2包含lipase_3类脂肪酶结构域,且这两个蛋白都具有1～4个跨膜区域。与不同物种来源的脂肪酶同源蛋白的多序列比对表明Yllip1和Yllip2分别包含8和6个保守区域,这些生物信息学分析表明这两个来源于解脂耶氏酵母的脂肪酶作用底物可能分别为细胞内膜磷脂和酰基甘油酯。荧光定量PCR分析表明:培养基中添加油酸在短期内(6 h)诱导了这两个脂肪酶基因Yllip1和Yllip2的显著上调表达,表明它们可能参与了酵母分解利用油酸的生化过程。     

关于物种濒危等级标准之探讨--对IUCN物种濒危等级的思考

为了保存地球上的生物多样性,我们需要根据物种的种群数量与分布、种群数量波动与分布区下降速率来评定濒危物种的濒危等级,并针对物种的濒危等级提出具体的保护措施。1994年11月,IUCN第40次理事会会议正式通过了经过修订的Mace-Lande物种濒危等级标准作为IUCN物种濒危等级标准。IUCN濒危物种红色名录虽然不是国际法和国家法律,但是对于政府间组织、非政府组织的保护决策以及各国的自然法律法规的制定有着深远的影响,在保护生物学理论研究中也发挥了一定作用。我们在研究制定中国水生野生生物濒危等级标准时发现,如果直接应用IUCN物种濒危等级标准评定水生野生生物濒危等级将存在一些问题。如：(1)如何区别对待那些本来就数量稀少、分布区狭窄的物种和那些由于人类活动而导致其种群数量与生境面积急剧下降的物种?(2)不同的动物类群能否应用同一濒危标准尺度?(3)如何区别对待物种边缘分布区和核心分布区的种群数量与密度的差异?(4)如何处理种群的局部灭绝、局部濒危?(5)一些濒危物种在野生环境中濒危,但是这些物种可以人工繁殖,如何处理可以人工繁殖的濒危物种?(6)如果没有种群与栖息地的精确历史资料和统计数据,怎样应用物种的濒危标准评估其濒危等级?在实践中,我们针对这些问题提出了解决方案。考虑与国际流行的IUCN物种濒危等级标准接轨,我们提出来一个由“无危”、“值得关注”、“受胁”、“濒危”和“灭绝”等5个级构成的濒危等级系统,其中“值得关注”、“受胁”、“濒危”又分为“一般”与“高度”两个亚等级。我们提出应区分“生态濒危物种”、“进化濒危物种”;对于不同生物类群,应区分物种的生活史对策,制定不同生活史物种的濒危标准。对于r-对策物种,引入“经济灭绝”这一等级,将这一等级对应于“受胁”等级,以解决缺少物种数量的统计数据和历史数据这一难题;区别对待特有物种,将其濒危等级提升一等;引进集合种群(metapopulation)概念,将集合种群的局域种群(local population)作为“个体”对待。     

人工神经网络的局域性对网络训练速度的影响

从网络结构入手,提出了网络局域性的概念。作为网络结构的一种定量描述,探讨了网络结构与训练速度、预测精度间的对应关系。结果表明网络的训练速度随局域性的增加而增加,网络的预测精神在局域性０．５５附近达到最高,任何偏离都会导致网络预测精度的下降。为在生化过程具体应用中选择合理的神经网络类型提供了理论依据。     

三种稻飞虱在恒定高温胁迫下的生态表现

对揭飞虱、白背飞虱、灰飞虱等3种稻飞虱的不同虫态在38℃恒温下,暴露不同时间后的生存率进行了研究。结果表明,随高温处理时间的延长．卵孵化率明显下降,卵历期延长。褐飞虱、白背飞虱卵在38℃恒温下暴露12h后．卵孵化率比对照分别低34%和45%;暴露24h后,两种稻飞虱的卵孵化率均比对照低25％;致死中时值LT50分别为11h和10h。3种稻飞虱8日龄若虫及羽化后3天的雌雄成虫的生存率,随处理时间的延长而呈显著下降趋势,褐飞虱、自背飞虱和灰飞虱若虫的致死中时值LT50依次为15．6h、17．8h和25．9h,长翅型雌成虫依次为34．7h、17．1h和43．2h．长翅型雄成虫依次为28．9h、23．2h和54．5h。另外,高温处理过的若虫,其羽化出成虫的体重明显下降,在高温下暴露30h后,白背飞虱长趣型雌成虫的体重比对照低32％,褐飞虱短翅型雌成虫低50％;高温处理后存活的白背飞虱雌成虫产出的卵块较小,总产卵量也明显下降。     

番茄和桃基因组的微同线性研究

番茄和桃是茄科和蔷薇科的重要模式植物.近年来, 随着它们基因组测序工作的展开, 相关基因组序列快速累积, 为番茄和桃遗传图谱和物理图谱的比较分析及深入了解其进化关系提供了可能.文章对番茄和桃的基因组进行了比较, 通过番茄遗传图谱与桃物理图谱、番茄物理图谱与桃遗传图谱以及番茄物理图谱与桃物理图谱等3个层面的数据比对分析, 结果揭示在这两个基因组间存在着大量的微同线性片段.这些同线性片段中所包含的保守同源基因对的数目较少(总计297个同线性片段中仅有36个片段包含有两个以上的同源基因对).这些同线性片段都是小范围的, 并且有部分微同线性片段在不同的染色体或者BAC contig之间构成了一个相互关联的网络结构.通过与番茄的EST文库比对, 发现了9个与果实发育和成熟相关的微同线性基因.这些微同线性基因的发现对于进一步研究这两个亲缘关系比较远的物种在果实发育与成熟方面的共性提供了线索.     

稻属谷氨酰胺合成酶家族的系统分析

比较籼粳栽培稻和野生稻中谷氨酰胺合成酶(GS)基因和蛋白质的结果表明,水稻GS蛋白编码区序列高度保守,而非编码序列变异较大。GS2基因的进化比GS1基因保守。短药野生稻中GS基因进化主要是内含子的变异,但此种内含子的变异在籼粳栽培稻中幅度要小得多。     

一个生物网络比对的启发式算法

随着各种高通量生物实验技术的发明和广泛应用,越来越多的分子生物网络数据被公布.有效而且可靠的比对这些网络对检测分子生物网络的保守性功能模块和推测物种间的进化关系有着十分重要的意义.然而,由于网络比对在理论上是NP-困难（nondeterministic polynomialtime-hard）问题,它已经成为当前计算生物学需要攻克的主要难点之一.本文提出了一个比对两个蛋白质相互作用网络的启发式算法.该算法首先通过比较两个网络中所有顶点的邻域相似性给出这两个网络的顶点相似性矩阵,然后利用该矩阵将全局网络比对问题转化为一个二部图匹配问题.众所周知,二部图匹配问题具有多项式时间复杂度算法,本文利用ILOG CPLEX软件进行求解.为了验证该算法的优越性,作者比对了水痘病毒（varicella-zoster,VZV）和卡波济（氏）肉瘤病毒（kaposi＇s sarcomaassociated herpesvirus,KSHV）的蛋白质相互作用网络,并且把比对结果同其它网络比对算法进行比较.结果证明该算法显著提高了全局网络比对的精确度.     

植物Ⅲ型聚酮合酶基因家族的分子进化分析

Ⅲ型聚酮合酶(type Ⅲ polyketide synthase,PKSⅢ)广泛存在于细菌、真菌和植物中,目前数据库中已积累了大量的序列资料。为了进一步了解植物Ⅲ型聚酮合酶基因家族的分子进化,以及其作为系统进化研究材料的可能性,选取了75条来自不同植物物种包括苔藓类植物、蕨类植物、裸子植物、单子叶植物和双子叶植物的PKSⅢ蛋白序列,用CLUSTAL X软件对其氨基酸序列进行了比对,并用邻位相接法构建了系统进化树。结果表明,尽管不同来源的PKSⅢ序列表现了很大的差异,但保守结构域CHS-like所包含的主要功能位点半胱氨酸(Cys184)、苯丙氨酸残基(Phe236和Phe286)、组氨酸残基(His335)、天冬酰氨残基(Asn369)在各植物物种中具有很好的保守性;同时发现,在植物PKSⅢ序列中多数的Cys位点均具有较好的保守性,而且蕨类植物PKSⅢ和单子叶植物PKSⅢ在Cys保守位点有很好的相似性;进一步构建分子进化树表明,PKSⅢ基因基本上首先根据功能而聚类,明显地划分为CHSs和non-CHSs两类,其次按照不同的植物物种聚类。     

藏系绵羊ZFX/ZFY基因片段进化分析

目的:获得X染色体、Y染色体在进化上是独立进行的依据.方法:用PCR方法扩增并克隆藏系绵羊ZFX/ZFY基因片段并测序,对ZFX/ZFY基因片段进行了序列比对.结果:扩增的ZFX/ZFY基因片段长度为447bp,该对基因比对结果是总的同源相似率为80.76%,ZFY基因的同源性在96.4～99.3%之间,而ZFY基因的同源性在95.3～98.4%之间;在相应148个氨基酸中,ZFX基因的氨基酸差异为2个,而ZFY基因的氨基酸差异为12个.结论:在进化过程中ZFY基因比ZFX基因更活跃,而ZFX基因较为保守,为研究X染色体、Y染色体在进化上的差异提供参考.     

生物信息学在植物谷氨酰胺合成酶同工酶基因研究中的应用

介绍了生物信息学在植物谷氨酰胺合成酶同工酶基因研究中的应用进展。