基于Progressive多序列比对方法的求解多序列比对的启发式算法

在生物信息学研究中,生物序列比对问题占有重要的地位。多序列比对问题是一个NPC问题,由于时间和空间的限制不能够求出精确解。文中简要介绍了Feng和Doolittle提出的多序列比对算法的基本思想,并改进了该算法使之具有更好的比对精度。实验结果表明,新算法对解决一般的progressive多序列比对方法中遇到的局部最优问题有较好的效果。     

序列比对程序Blat在转录组数据分析中的应用

随着功能基因组学研究领域的快速发展,人们已经开始系统地研究全基因组的转录以及全部基因发挥功能的动态机制。为实现此目标,需要从海量的转录组数据中提炼出能够揭示基因功能以及表达调控的重要信息。采用高性能的序列比对程序以满足规模化的比对需求是其中的瓶颈环节。通过综合比较目前流行的各种序列比对软件的性能,并针对不同的转录组数据分析任务对Blat进行详细的应用分析,结果发现,Blat能够解决转录组数据分析过程中的序列比对这一瓶颈,可广泛应用于功能基因组相关的数据分析任务。     

构巢曲霉菌基因组中的数量可变重复序列的组成和分布

利用已经公布的构巢曲霉菌基因组测序结果,对该真菌已测序基因组(30．1Mb)中的数量可变重复(VNTR)序列进行了较为系统、全面地分析。结果表明,在已经公布的基因组序列中,共有4837个以1—6个核苷酸为基序的VNTR序列(长度大于15bp,匹配值大于80％),其碱基总数占整个基因组碱基数的0．31％,平均6．2kb碱基中分布有一个大于15bp的VNTR。其中数量最多的五碱基VNTR。数量达到1386个,其次为六碱基VNTR(1228个),三碱基VNTR(1199个),这3种VNTR总数达3813个,占VNTR总数的78．8％。数量最少的是二碱基VNTR,只有144个。在9541个开放阅读框架(ORF)中的VNTR总数为1683个,共分布于1356个0RF中。其中只有1个VNTR的ORF为1117个。与其他生物内VNTR的分布类似,在基因编码区中,以三碱基VNTR和六碱基VNTR占绝对优势,在阅读框架中的VNTR中分别占到58．0％和52．9％。编码区的三碱基、六碱基VNTR分别为该菌基因组中相应VNTR总数的约44．4％和38．6％。由于编码区的碱基数占基因组碱基数的59．3％,所以这两种长度的VNTR在编码区中的密度略低于基因组中的平均密度。在编码区上下游300bp调控区,除在编码区数量较多的三碱基VNTR和六碱基VNTR外,其他各种长度的VNTR的比例都超过了10％。可见300bp的上下游调控区域是单碱基、二碱基、四碱基、五碱基VNTR的富集区。在上游区域中,单碱基、二碱基和四碱基VNTR的比例比下游区域中多,五碱基VNTR的数量则基本一致。     

红色毛癣菌分泌性蛋白酶的分析

分泌性蛋白酶是红色毛癣菌致病的潜在毒力因子。在构建红色毛癣菌6个不同时间段cDNA文库的基础上,共获得了9683条uniqueESTs,通过生物信息学分析从中得到了18个可能的分泌性蛋白酶的EST序列,包括4个分泌性肽酶、1个分泌性金属蛋白酶、2个细胞外丝氨酸蛋白酶、1个分泌性天冬氨酸蛋白酶、9个分泌性枯草杆菌蛋白酶样丝氨酸蛋白酶、1个空泡丝氨酸蛋白酶。这些分泌性蛋白酶在红色毛癣菌感染过程中可能分别与其获得营养、扩大侵袭范围及激起宿主免疫应答有关,这些结果为进一步研究红色毛癣菌感染和发病机制提供了重要的分子基础和线索。     

通过特异PCR扩增和16SrDNA序列分析检测动弯杆菌

细菌性阴道病(Bacterial Vaginosis,BV)是由于细菌过度生长所致阴道微生态非正常改变,从而导致的一类多微生物病(Polymicrobial Diseases)。动弯杆菌(Mobiluncus sp．)与BV发生有密切关系,但该菌为厌氧菌,营养要求苛刻,很难进行纯培养,国内鲜有研究报道。本文先对BV动物模型恒河猴阴道分泌物进行厌氧菌混合培养,抽提混合物染色体DNA,之后设计了一对动弯杆菌16SrRNA基因的特异性引物,用PCR的方法扩增出了特异片段。通过对扩增产物进行测序分析,确定检测出的为动弯杆菌,并且与羞怯动弯杆菌极为相似。     

Penicillium raistrickii15α羟基化左旋乙基甾烯双酮工艺研究*

通过生物转化技术对甾体化合物左旋乙基甾烯双酮进行15α位羟基化,合成了重要的药物中间体15α-羟基左旋乙基甾烯双酮,对生物转化工艺进行了优化。重点对底物的助溶剂进行了筛选,同时对培养基成分,接种量,初始pH,通气量,投料浓度,投料时间,转化时间等转化条件进行了优化。结果表明:在摇瓶发酵中,Penicilliumraistrickii对甾体化合物左旋乙基甾烯双酮生物转化,产物15α-羟基左旋乙基甾烯双酮转化率达到60%,在发酵罐放大试验中,转化率达到50%以上。具有工业生产前景。     

苯胺双加氧酶基因的克隆与序列分析*

通过设计苯胺双加氧酶基因特异引物,以苯胺降解菌株ANA5基因组DNA为模板,PCR扩增出目的基因片断。然后利用粘粒pLAFR3作为载体,以E.coliEPI100作为受体,构建了菌株ANA5的基因组粘粒文库。以PCR扩增产物作为探针,通过菌落原位杂交筛选得到两个阳性克隆,经Southern杂交及亚克隆测序分析,初步确认克隆到苯胺双加氧酶基因。同时完成了苯胺双加氧酶基因atdA3A4A5序列的测定,并对其核苷酸及其推导的氨基酸序列进行分析,结果表明克隆到的苯胺双加氧酶基因与GenBank报道的     

番木瓜proteinase omega基因启动子的克隆及功能初步研究

采用PCR技术从番木瓜基因组中克隆了proteinase omega基因的部分序列及其5′侧翼序列。序列分析表明,克隆到的基因序列与GenBank中的序列同源性为96%,长1039bp的5′端侧翼序列在GenBank数据库中没有同源片段。预测5′端侧翼序列有两处基础启动子区域,转录起始位点(TSS)分别为是A,T。在基础启动子区域都存在TATA-box,上游发现多处CAAT-box,G-box,I-box等顺式作用元件和AT富含区。构建了植物表达载体并用基因枪轰击番木瓜的叶组织,GUS基因瞬间表达结果表明,该长1039bp的5′端侧翼序列具有驱动GUS基因在乳管中表达的功能。该启动子的发现对进一步研究启动子的功能和开发番木瓜作为生物反应器具有重要意义。     

陕西汉族人群12号染色体上7个STR基因座的遗传多态性分析

分析了中国汉族人群中12号染色体上7个短串联重复序列（short tandem repeat,STR）基因座的多态性。 采用荧光标记基因扫描对12号染色体上D12S1718、D12S1675、D12S358、D12S367、D12S1638、D12S1646和D12S1682基因座在80名陕西咸阳、榆林汉族人中的遗传多态性进行分析。结果在中国汉族人群中, D12S1718、D12S1675、D12S358、D12S367、D12S1638、D12S1646和D12S1682基因座分别检出7、10、8、8、6、9和11个等位基因,10、17、18、18、14、18和26个基因型,杂合度分别为44.28％、66.10％、78.89％、77.89％、73.69％、74.55％和82.39％。表明这7个STR基因座在中国人群中有较好的多态性,其基因型分布均符合Hard－Weinberg平衡（P>0.05）。