基于支持向量机的蛋白质同源寡聚体分类研究

基于支持向量机和贝叶斯方法,从蛋白质一级序列出发对蛋白质同源二聚体、同源三聚体、同源四聚体、同源六聚体进行分类研究,结果表明：基于支持向量机, 采用“一对多”和“一对一”策略, 其分类总精度分别为77.36%和93.43%, 分别比基于贝叶斯协方差判别法的分类总精度50.64%提高26.72和42.79个百分点.从而说明支持向量机可用于蛋白质同源寡聚体分类,且是一种非常有效的方法.对于多类蛋白质同源寡聚体分类,基于相同的机器学习方法（如支持向量机）,采用“一对一”策略比“一对多”效果好.同时亦表明蛋白质同源寡聚体一级序列包含四级结构信息.     

MicroRNA，lncRNA与神经退行性疾病

综述了microRNA和lncRNA在一些神经退行性疾病病理生理中的作用机制．随着社会生产的发展,人类文明的进步,人口日益老年化,神经退行性疾病正在全球范围内流行,严重地危害着人类的健康．尽管长期的研究使人们对神经退行性疾病有了比较全面和深入的了解,但是其背后隐藏的发病机制仍然是个谜．人类基因组约98%的转录产物为非编码RNA(ncRNA),在生命活动中有着许多鲜为人知的广泛而多样性的生物功能．小分子RNA(microRNA)是研究得相对比较深入的一类小ncRNA,最近2～3年,长非编码RNA(lncRNA)受到人们的重视,已积累了一些相关研究成果．     

在中国北方汉族人群中血管紧张素转换酶基因I/D多态与G蛋白beta3亚基基因C825T多态对原发性高血压的联合作用

原发性高血压是一种复杂的多基因疾病,被认为是多个变异了的基因遗传交互以及环境因素共同作用的结果.证据表明,血管紧张素转换酶基因和G蛋白beta3亚基基因各自都是重要的原发性高血压的易感基因,并且可能存在共同的通路来导致高血压疾病的发展.为了探索这两个基因在中国北方汉族人群中是否对高血压有影响,挑选血管紧张素转换酶基因I/D多态与G蛋白beta3亚基基因C825T多态,在一个包含502个高血压病例和490个健康对照的样本中做了关联研究.连锁不平衡分析揭示,仅仅在男性中有显著性的非随机性分布,表明血管紧张素转换酶基因与G蛋白beta3亚基基因倾向在男性中造成高血压.调整了的单位点的多变量逐步回归分析展示,在男性显性模型中DD/ID对Ⅱ的比值比达到显著性水平(OR1.57;95%CI,1.09～2.27;P=0.016).在对性别进行分层后的联合分析中,在男性中经过调整后的比值比具有弱显著性水平:在血管紧张素转换酶基因的DD基因型中,TT对CC的比值比是0.11;95%CI,0.01～0.99;P=0.049;在G蛋白beta3亚基基因的CC CT基因型中,DD/ID对Ⅱ的比值比是1.52;95%CI,1.01～2.29;P=0.047.结果暗示,血管紧张素转换酶基因或附近的某个基因是具有男性性别倾向的高血压易感侯选基因,同时,在血管紧张素转换酶基因基因的D等位基因和G蛋白beta3亚基基因的825C等位基因之间,可能存在具有上位效应的基因-基因相互作用.     

高通量RNA甲基化测序数据处理与分析研究进展

随着高通量测序技术快速发展,Me RIP-seq(methylated RNA immunoprecipitation sequencing)测序技术开启了RNA表观遗传学研究新局面,能够在全基因组范围内描述RNA甲基化.从Me RIP-seq高通量数据中挖掘RNA甲基化模式,有助于揭示m RNA甲基化在调控基因表达、剪切等方面所发挥的潜在功能,有效指导癌症的干预治疗.本文从Me RIP-seq测序原理出发,较全面地综述Me RIP-seq数据处理和分析方法研究现状,并对其所面临的计算问题进行讨论和展望.     

关于非编码RNA研究的一些思考

近年来大量的新的转录组实验结果表明基因组中的非编码序列绝大部分是可以表达的,同时越来越多的事实证明转录出来的非编码RNA,从长度为21～24个核苷酸的microRNA到长度为数千核苷酸的Xist,都具有重要的生物学功能。本文主要表达了作者对未来非编码RNA研究方向与重点的一些想法。     

A new method of preparing fiber-optic DNA biosensor and its array for gene detection

A new method of preparing fiber-optic DNA biosensor and its array for the simultaneous detection of multiple genes is described. The optical fibers were first treated with poly-l-lysine, and then were made into fiber-optic DNA biosensors by adsorbing and immobilizing the oligonucleotide probe on its end. By assembling the fiber-optic DNA biosensors in a bundle in which each fiber carried a different DNA probe, the fiber-optic DNA biosensor array was well prepared. Hybridization of fluorescent- labeled cDNA of p53 gene, N-ras gene and Rb1 gene to the DNA array was monitored by CCD camera. A good result was achieved.     

人类新基因C17orf32的电子克隆和编码区序列RT-PCR验证

利用生物信息学与实验验证的技术路线,成功地克隆了人类新基因C17orf32的cDNA(GenBank登记号：AY074907和TPA: BK000260),发现C17orf32的完整开放阅读框架(ORF,31～657 bp）cDNA（627 bp）与人类假定基因LOC124919 ORF(25～807 bp)的25～651位只有一个碱基不同.经RT-PCR验证并cDNA测序、人类表达序列标签(EST)数据库的BLAST检索和基因组成规律分析三方面的结果,均支持C17orf32的序列,而不支持LOC124919的编码序列.C17orf32基因组序列全长4.610 kb,含有6个外显子和5个内含子,cDNA序列全长1 679 bp, ORF横跨全部6个外显子.该基因ORF翻译起始处符合Kozak规则,ORF起始码上游同一相位有终止码,ORF后有2个加尾信号和PolyA尾.C17orf32基因的成功克隆表明,NCBI GENOME Annotation Project在2001年12月预测的人类假定蛋白XP-058865编码基因LOC124919的模式参考序列XM-058865中存在偏差,即在C17orf32基因cDNA的406与407位碱基之间错误插入一个碱基G, 从而导致在插入位点后,ORF编码125位氨基酸以后蛋白质序列的改变,出现260个氨基酸的多肽.因此,应慎重看待计算机注释的人类基因组编码序列.建立的技术路线有助于发现更多新的人类功能基因.     

环境样品中DNA的分离纯化和文库构建

采用研磨 /冻融和SDS/蛋白酶K热处理等理化方法 ,直接从性质不同的环境样品中提取和纯化混合基因组DNA。所获得纯品DNA的产量为每克样品 2～ 1 6μg。对纯品DNA进行限制性内切酶处理后 ,构建了以pUC1 8为载体的DNA文库。建库效率为从每克环境样品获得约 1 0 3～ 1 0 4 个含 3～ 8kb外源随机插入片段的克隆。通过DNA序列测定和基因注释 ,对从文库中随机选取的克隆进行了分析 ,发现外源插入片段均含序列未见报道的新基因。本文所做的尝试对于保存、研究和开发未培养微生物基因资源具有意义     

水稻基因组中的小RNA

水稻是一种很重要的模式植物, 其基因组框架图的完成将对植物生物学和遗传进化学等学科的研究做出巨大贡献. 目前, 水稻科研工作者们在绘制水稻完成图谱的同时, 也正在对水稻中基因和非编码区序列进行着深入的研究. 非编码RNA在生物系统中有着很重要的作用. 小RNA是非编码RNA的一种, 我们在水稻基因组中寻找已知小RNA序列, 并且在拟南芥、玉米、酵母、线虫、老鼠和猪这6个物种中一一进行比对, 结果在552个小RNA的数据库中找到160个小RNA, 它们存在于水稻的108个Scaffold中, 其中绝大部分(99.41%)都位于基因预测的内含子区. 19个小RNA只存在于水稻基因组中. 发现了两段U14小RNA保守片段, 一段是位于同系列的5个小RNA ZMU14SNR9(s)中, 它们只出现在3个植物物种上, 其中86%序列都是和水稻、拟南芥、玉米重复的序列; 另一段保守的小RNA是XLHS7CU14, 它出现在除猪以外的其他6个物种中. 所有这些结果显示小RNA在植物和动物之间并没有明显的界限.     

人脯氨肽酶活性中心结构的计算机模拟

氨酰基脯氨酸二肽酶 (脯氨肽酶 )为广泛分布于生物界的细胞内二肽水解酶 .它特异性地水解以脯氨酸或羟脯氨酸为羧基端的二肽 (X Pro) ,而且只对反式肽键有催化活性 .此酶与脯氨酸代谢、胶原蛋白合成及细胞生长有密切关系 .文献报道 ,从Alteromonas细菌中提取的脯氨肽酶有水解梭曼的活性 ,其有机磷酸酐水解酶也有脯氨肽酶活性 .用重组基因表达的人肝脯氨肽酶也同时具有脯氨肽酶活性和水解梭曼的活性 .研究脯氨肽酶活性中心的结构具有重要理论意义和潜在实用价值 .但目前尚无人脯氨肽酶晶体结构的报道 .本文采用蛋白质结构模式识别 (threading)方法对脯氨肽酶的高级结构进行模拟 ,以大肠杆菌甲硫氨酸氨肽酶 (1MAT)为模板 ,模建了人脯氨肽酶C端结构域的空间结构 .通过对模建结构的 3D评估及电荷分布分析 ,对人脯氨肽酶活力中心结构进行了预测 .模建的人脯氨肽酶活性中心位于C端结构域 ,为 6条β折叠围成的一个疏水性口袋 ,外面被 5条α螺旋及一些loop包围 ,活力中心位于疏水结构中央 ,其中有 5个保守氨基酸 ,形成 1个较强的负电荷区 ,周围有 3个较弱的正电荷区域 .实验还发现 ,虽然Mn2 + 或Co2 + 对酶的活性极其重要 ,但对酶蛋白结构的贡献很小 .提示它们可能是在催化反应的电荷转移过程中发挥着重要作用