从新冠病毒起源到BLAST工具的正确实践

基本局部比对搜索工具(basic local alignment search tool,BLAST)是核酸或蛋白质序列相似性分析最常用的工具之一.因为程序涉及参数较多,一些学生和研究者有时不根据实际情况也不阅读说明书就直接选择默认参数,可能会得出错误结论.BLAST可以进行核酸、蛋白质序列及其相互间的比对,一些低年级...     

猪瘟弱毒C81株全基因组测序及分子结构预测

参照已发表的猪瘟病毒弱毒株的序列,设计7对覆盖全长基因组的引物,通过RT-PCR从感染猪瘟病毒弱毒株的PK-15细胞中扩增得到7个cDNA片段,分别克隆到pMD18-T载体并测序,利用DNASIS软件获得猪瘟病毒C81株全基因组序列(GenBankAY663656).C81株基因组全长12310nt,只有一个大的开放阅读框,编码3898个氨基酸的聚蛋白.序列分析表明,C81株开放阅读框与其它各毒株核苷酸和氨基酸序列的同源性变化较大,分别为84.4%～99.6%和91.6%～99.4%.同时,我们绘制了26株CSFV ORF的进化树,比较了CSFV 5'非翻译区核苷酸序列并推测其二级结构,发现不同毒株之间存在较大的差异,另外对C81株聚蛋白的功能域和三维结构进行了预测.     

球形芽胞杆菌C3-41磷酸果糖激酶的克隆、表达及基本生物活性

[目的]球形芽孢杆菌缺乏EMP、HMP、ED途径的关键酶,如磷酸果糖激酶等被认为是其不能以糖类物质进行生长的主要原因.杀蚊球形芽孢杆菌C3-41全基因组序列分析表明,在染色体DNA上存在的磷酸果糖激酶基因pfk,为了进一步分析球形芽孢杆菌糖酵解途径,进一步确定磷酸果糖激酶在糖酵解途径中的功能.[方法]通过pfk基因在球形芽孢杆菌菌株中的Southern-blot拷贝数鉴定,在C3-41pfk基因克隆的基础上进行pfk基因在大肠杆菌中的融合表达、序列分析和序列比对等方法进行研究.[结果]证明了球形芽孢杆菌pfk基因由960 bp核苷酸组成,表达42 kDa的PFK融合蛋白,有保守的底物结合域和ATP结合域,同时pfk基因重组表达质粒可以回复大肠杆菌pfk缺陷型菌株DFl020代谢糖的能力.[结论]杀蚊球形芽孢杆菌C3-41的pfk表达产物具有磷酸果糖激酶活性,为今后深入研究球形芽孢杆菌产能代谢机理奠定了基础.     

腐蚀生物膜垢中硫酸盐还原菌的系统进化分析

从油田回注水系统加压泵后的管道管壁生物膜垢里分离得到的一株嗜热、嗜酸、异养型硫酸盐还原菌,编号为CW-04.该菌株兼性厌氧、革兰氏阳性、有极生鞭毛、直或弯曲的短杆状,能产孢子,最佳生长温度47℃,在20℃～63℃下培养基中均能使测试瓶有黑色沉淀产生,从腐蚀防治的角度研究该菌株的生长曲线.主要生理生化特性包括:生长pH范围为3.7～10,最佳生长pH为6～6.5,最佳生长盐度为0.7%.能够在H2 醋酸盐、甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐、乳酸盐、丙酮酸盐和乙醇等电子供体中生长,也能够利用葡萄糖、果糖和简单的氨基酸作为唯一碳源生长;能够在硫酸钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠等电子受体中生长,但是不能利用硝酸盐和硫磺.通过16S rDNA测序以及系列比对分析:该菌属于细菌界(Bacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、梭菌纲(Clostridia)、梭菌目(Clostridiales)、蛋白胨链球菌科(Peptococcaceae)、脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum),与该属中的种Desulfotomaculum aeronauticumd相似性达到99%.     

细胞质雄性不育辣椒育性恢复基因特异分子标记的筛选

利用集团分离分析法(Bulked segregant analysis BSA),以辣椒细胞质雄性不育系BU-12、恢复系RF-12为材料共筛选了336条RAPD引物,其中引物S418在恢复系中呈现特异性扩增,得到一条约3000bp的特异片段。回扩得到两条片段,测序表明大小为1515bp,1162bp。荧光原位杂交证实1515bp片段为恢复系特有,命名为S4181515。序列分析表明S4181515为一新发现的序列,Blastn序列比对同源性小于40％,tBlastx比对发现该序列与水稻2、4、7、10号染色体的几个BAC克隆上的序列高度同源。推测可能与其具有相似的编码功能,为进一步从分子水平研究辣椒育性恢复打下了坚实的基础。根据测序结果设计特异引物,将S4181515转化成特异PCR标记,证明能用于候选材料的初筛。     

同源建模关键步骤的研究动态

应用同源建模的蛋白质结构预测已经成为一种快速获得蛋白质结构的技术,这种技术也将成为完成结构基因组计划的有力工具.同源建模是指寻找与目标序列同源而且有实验测定结构的蛋白质作为模板,从而构建目标序列的结构模型的方法.限制这种方法的应用主要是同源建模的关键步骤,即目标与模板之间序列比对和环区建模的准确性.当模型的准确性达到令人信服的程度时,更为精确的计算机辅助药物设计和改造蛋白质,甚至设计全新功能的蛋白质将成为可能.综述了从算法和策略上提高同源建模关键步骤准确性的研究进展.     

母体亲缘关系在杨氏榕树金小蜂后代性比调节中的作用

局域配偶竞争(local mate competition, LMC)理论问世以来在很多方面获得了发展,其中一个观点就是相互作用的繁殖母体之间的亲缘关系越近,后代性比越低,即产生更多的雌性后代。本研究以西双版纳广泛分布的钝叶榕Ficus curtipes上寄生的非传粉小蜂杨氏榕树金小蜂Diaziella yangi为研究对象,研究在同一榕果上产卵的繁殖雌蜂之间的亲缘关系对后代性比的影响。处理1：在同一榕果产卵的2头繁殖雌蜂来自蜂源1号树的同一个榕果;处理2：在同一榕果产卵的2头繁殖雌蜂来自蜂源2号树的同一个榕果,处理3：在同一榕果上产卵的2头繁殖蜂分别来自1、2号蜂源树。实验结果却显示出与理论预测值不一致。实验结果中,具有姐妹关系的2头繁殖雌蜂的2个处理的后代性比分别为0.195±0.028和0.189±0.043;亲缘关系较远的2头繁殖雌蜂的后代性比为0.240±0.030;不同处理的后代性比并没有显著差异。说明杨氏榕树金小蜂没有识别相互作用的繁殖雌蜂之间的亲缘关系以及据此调整后代性比的能力,这与其他大量研究 结果一致。     

人G6PD T279A和T279S两种突变子的体外构建

目的:构建葡萄糖6磷酸脱氢酶(Glucose 6-phosphate dehydrogenase,G6PD)T279A和T279S两种突变子.方法:以Genbank No X03674为参考序列设计并合成引物、以含G6PD基因的质粒(Philip JMason博士惠赠)为模板,PCR扩增获得G6PD野生型基因片段,琼脂糖凝胶电泳后回收PCR产物,连接、转化构建克隆质粒pMD18T-G6PD;酶切pMD18T-G6PD质粒、电泳后回收目的基因片段,连接、转化构建含G6PD野生型基因的重组质粒pAL-G6PD;设计并合成含有突变序列的引物,以pAL-G6PD为模板,体外扩增获得G6PD835-海口(835A→G,T279A)和835-中国-1(835 A→T,T279S)突变子.结果:酶切后经电泳鉴定表明获得与预期大小相符的pMD18T-G6PD质粒,EcoRI和Hind Ⅲ双酶切获得与预期大小相符的pAL-G6PD,测序结果与参考序列完全一致.0.8%的琼脂糖凝胶电泳鉴定,并定量pAL-G6PD单链DNA浓度约为200ng/uL.经测序鉴定并与参考序列比对结果表明获得了G6PD的T279A和T279S两种突变子.结论:成功构建了G6PD的T279A和T279S两种突变子,为下一步原核表达、生化性质以及酶动力学等研究奠定了基础.     

血清白蛋白与降血糖药物相互作用的关键位点分析

用生物信息学的方法分析不同物种的血清白蛋白的亲缘关系,分析降血糖药物米格列醇和伏格列波糖与人血清白蛋白相互作用位点在其他亲缘关系较近的物种中相应的氨基酸变化特点。结果表明米格列醇、伏格列波糖与人血清白蛋白的结合位点都位于人血清白蛋白亚区IB的疏水腔中,其间的主要作用力是氢键和疏水作用力。米格列醇和伏格列波糖与血清白蛋白结合位点处的氨基酸在其他物种中大部分都是保守的,只有少数的氨基酸不同,且极性也不相同。血清白蛋白疏水性分析发现米格列醇和伏格列波糖与血清白蛋白结合位点处的氨基酸中亲水性的较多,疏水性的少,在其他4个亲缘关系较近的物种也具有同样的现象。这些分析结果为进一步研究降血糖药物在其他物种中的表现及相互作用等提供了重要的科学依据。     

一个新的核酸序列比对算法及其在序列全局比对中的应用

目前在序列比对中所广泛使用的动态规划算法,虽然能达到最优比对结果,但却由于具有高计算复杂度O(N_2)而极大地降低了计算效率。将多阶段动态规划决策算法用于两两序列比对并用Visual BASIC编程实现,结果发现该新算法在将计算复杂度减小到O(N)的同时,也能够获得较为理想的计算精度,预期将在序列全局比对中起重要作用。