棕头鸥线粒体基因组全序列测定与分析

基于长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了棕头鸥(Larus brunnicephalus)的线粒体基因组全序列。结果表明,棕头鸥线粒体基因组全长16 769 bp,GenBank登录号JX155863。基因含量和排列次序与红原鸡一致,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA和一个D-loop区(控制区)。除COI基因以GTG、ND3基因以ATT为起始密码子外,其余11个蛋白质编码基因均以ATG起始。11个蛋白质编码基因以典型的完全终止密码子AGG、TAG、TAA或AGA终止,COIII和ND4基因为不完全终止密码子T。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNASer(AGN)缺少DHU臂,tRNAPhe的TψC臂出现第4种排列形式。预测的棕头鸥12S和16S rRNA二级结构分别包括4个结构域47个茎环和6个结构域60个茎环。其他鸟类控制区发现的F-box、E-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB-boxes(1-3)也存在于棕头鸥中,预测了控制区H链复制起始序列OH和双向复制起始序列LSP/HSP。系统发育分析支持将棕头鸥划归为面具鸥族(Masked gulls)。     

分子系统发生学

内容简介:分子系统发生学是应用分子数据重建系统发生关系的学科。本书全面系统地论述了分子系统发生学的基础、原理、方法及应用。全书由18章组成,可以归纳为五大部分:第一部分包括第1～3章,分别介绍了系统发生和系统树的基本知识;第二部分包括第4～7章,是分子系统发生分析的基础,其中第4章和第5章是分子系统发生学的信息学     

东亚三角涡虫Rab蛋白cDNA序列的克隆与生物信息学分析

通过构建东亚三角涡虫(Dujesia japonica)cDNA文库,随机挑选重组阳性克隆进行测序,对部分序列进行引物步移法测序,获得1个三角涡虫新基因——Rab蛋白基因(DjR),涡虫Rab蛋白cDNA全长2 141 bp,开放性阅读框(ORF)621bp,编码206个氨基酸,相对分子量为23.1 kD,等电点6.59,属亲水性蛋白,主要定位于细胞质中,在氨基酸第20和21位之间有信号肽剪切位点。有8个磷酸化位点。含有小G蛋白家族5个保守的鸟苷酸结合区域。同源性比较分析结果表明,其碱基序列与已经报道的其他23个物种的相似性为53%-90%,且符合种属之间的进化关系。     

斑翅草螽线粒体基因组序列测定与分析

已经测定的昆虫线粒体基因组中, 直翅目草螽亚科的疑钩额螽Ruspolia dubia线粒体控制区长度最短, 仅70 bp。为此, 本研究采用L-PCR结合二次PCR扩增策略对另一种草螽亚科昆虫斑翅草螽Conocephalus maculates线粒体基因组序列进行了测定。序列注释发现: 斑翅草螽线粒体基因组序列全长15 898 bp, A+T含量为72.05%, 基因排列与典型的节肢动物线粒体基因组一致。全部蛋白质编码基因以典型的ATN作为起始密码子, 9个蛋白质编码基因具有完整的终止密码子, 其余4个以不完整的T作为终止信号。除trnS^AGN外, 其余21个tRNAs均可折叠形成典型的三叶草结构, 依照Steinberg等(1997)线粒体特殊tRNA结构类型-9, trnS^AGN的DHU臂形成一个7 nt环, 反密码子臂则长达9 bp, 含1个突起碱基, 而不是正常的5 bp。斑翅草螽与其他直翅目昆虫线粒体基因组的主要区别在于, 在trnS^UCN和nad1, nad1和trnL^CUN基因间各存在一段罕见的、大段的基因间隔序列, 长度分别为78 bp和360 bp。其中, 位于nad1和trnL^CUN之间的基因间隔序列N链可形成一个包含完整起始、终止密码子(ATT/TAA)、编码103个氨基酸的未知开放阅读框。同义密码子使用偏好与线粒体基因组编码的tRNA反密码子匹配情况无关, 但与密码子第3位点的碱基组成紧密相关; 相对密码子使用频率(relative synonymous codon usage, RSCU)大于1的密码子, 其第3位点全部是A或T。在已经测定的直翅目昆虫线粒体基因组tRNAs中, 均存在一定数量的碱基错配, 且以G-U弱配对为主, 表明G-U配对在线粒体基因组中可能是一种正常的碱基配对形式。本研究测定的斑翅草螽线粒体基因组序列, 和先前已经测定的直翅目线粒体基因组序列一起, 可以为重建直翅目的进化历史提供数据资源。     

基于COⅡ基因序列的斑腿蝗科部分亚科的分子系统学研究

采用PCR产物直接测序法测定了斑腿蝗科10个亚科16属22种的COⅡ基因585 bp的片段, 对序列的碱基组成进行了分析,并评估了数据集的系统发育信号;最后,以癞蝗科的肃南 短鼻蝗作为外群,采用NJ法、MP法、ML法以及贝叶斯推论法构建了系统树,以解决这些物种所代表的亚科之间的系统发育关系。结果表明：22种斑腿蝗科昆虫的COⅡ基因序列碱基组成表现强烈的A+T含量偏向性。对COⅡ基因585 bp序列片段构成的全数据组和根据密码子不同位点划分的密码子第一、第二和第三位点数据组的系统发育信号分析显示,所有数据组都具有一定的系统发育信息。在4种方法得到的合一树中发现： （1）星翅蝗亚科、刺胸蝗亚科、黑背蝗亚科、斑腿蝗亚科的亲缘关系较近;（2）卵翅蝗亚科与稻蝗亚科亲缘关系较近,建议卵翅蝗亚科似乎应归入稻蝗亚科中,板胸蝗亚科与这两个亚科的关系较近;（3）黑蝗亚科和秃蝗亚科似乎应合并为一个亚科;（4）切翅蝗亚科的4个属未聚在一起,表明这些属的区别较大,不是一个单系群;（5）黑蝗亚科和秃蝗亚科关系较近,且与本研究中其他几个亚科的亲缘关系相对较远。研究结果表明COⅡ基因在解决斑腿蝗科的亚科以下属种间的系统发育关系时是一个有效的分子标记。     

线粒体DNA基因表达的转录及其调控

该文介绍线粒体的基因结构、转录顺式作用元件和反式作用因子(RNA聚合酶、mtTFAM、mtTFBM和mtTERF)在线粒体DNA转录的起始、延伸和终止过程中的作用;核基因编码的因子和激素对线粒体DNA转录的调控;线粒体DNA转录调控的研究进展和有待解决的一些问题。     

真核翻译延伸因子1A蛋白家族功能位点的进化踪迹分析

真核翻译延伸因子1A（eEF1A）是真核生物蛋白质翻译过程中能将氨酰tRNA运送到核糖体A位点参与多肽延伸反应的多功能蛋白质. 本文主要利用多种生物信息学分析工具进行地中海涡虫翻译延伸因子1A（SmEF1A）蛋白序列的查找与eEF1A直系同源蛋白的搜索, 并基于90条直系同源蛋白进行eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析和SmEF1A蛋白功能位点的比较研究. 结果表明,在eEF1A蛋白家族中共识别到338个踪迹残基位点和20个踪迹残基富集区域,SmEF1A蛋白的功能位点与踪迹残基位点密切相关,与GTP/Mg2+结合相关的S21、T72、D91、G94等重要位点均为全家族保守的踪迹残基,N 糖基化、磷酸化等蛋白修饰位点中踪迹残基位点往往是被修饰的部位或修饰功能发挥的关键辅助位点,而位于分子表面的配基结合口袋则与20个踪迹残基富集区域在分子表面形成的踪迹残基簇关系密切. eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析为eEF1A蛋白重要功能区域关键残基的确定和未知功能位点的预测提供了重要信息.     

基于线粒体ND2基因全序列探讨陕西红碱淖湿地繁殖鸥类的系统发育地位

本文对采自陕西红碱淖湿地繁殖的遗鸥(Larus relictus)、棕头鸥(L.brunnicephalus)、普通燕鸥(Sterna hirundo)和鸥嘴噪鸥(Gelochlidon nilotica)线粒体ND2基因全序列进行了测定和分析.联合已知该基因全序列的其他44种鸟类,重建了48种鸟类51个体之间的系统发育关系,并确定了4种鸥在系统发育中的地位.结果表明,4种鸥ND2基因全长均为1 041 bp;ML、MP和Bayes树拓扑结构大致相同,支持遗鸥划归为黑头鸥族(Black-headed species),棕头鸥划归为面具鸥族(Masked species),棕头鸥较为原始;普通燕鸥和鸥嘴噪鸥均隶属于黑帽族(Black cap species),鸥嘴噪鸥较为原始,处于分支底部,普通燕鸥与黑枕燕鸥(S.sumatrana)及与北极燕鸥(S.paradisaea)、南美燕鸥(S.hirundinacea)、南极燕鸥(S.vittata)聚类分支亲缘关系较近,但未能明确其具体分类地位;由于样品缺乏,鸥科(Laridae)、燕鸥科(Sternidae)和剪嘴鸥科(Rynchopidae)拓扑结构未能正确解析.     

中国蝗总科分类、查询及鉴定专家系统(ESCA)设计与实现

专家系统是人工智能研究的一个应用领域,将其应用到蝗总科分类中,通过信息获取、加工、软件编程,建立中国蝗总科形态学和分类学数据库,进而设计并实现了《中国蝗总科分类、查询、鉴定专家系统》(简称ES—CA),作为我国蝗灾治理工作中一种快捷高效的分类、查询、鉴定工具。ESCA是计算机信息处理技术与蝗总科形态分类学的有机结合,使经典分类学升华为数字信息的形式,是利用计算机功能提高生物形态分类学科研、教学效率的一种新途径。