基于同义密码子使用的原核生物基因组大、小染色体及质粒进化特征分析北大核心CSCD

基于同义密码子偏好分析,对54个原核基因组大、小染色体及质粒中蛋白质编码基因的序列特征进行了对比分析。结果表明,大、小染色体中蛋白质编码基因的GC含量分布相近,质粒中蛋白质编码基因的GC含量分布与所在物种全基因组的GC含量差别较大。进一步的分析表明,大、小染色体共同偏好的密码子最多,且具有相近的起始密码子和终止密码子使用特征。基于对应分析的同义密码子使用模式分析表明,大、小染色体具有相近的序列特征,且大、小染色体及质粒之间具有不尽相同的影响因素。这些结果可为今后原核生物基因组进化研究提供可靠的方法和理论依据。     

抗菌肽BLFcin6与不同磷脂膜之间相互作用的分子动力学模拟研究

抗菌肽具有广谱抗菌特性,有望成为抗生素较好的替代产品.研究抗菌肽的抗菌机制,可以为新型抗菌肽的设计提供指导.无论抗菌肽采用哪种抗菌机制,其首先要稳定地吸附到细胞膜之上.因此,本文利用分子动力学模拟方法比较了抗菌小肽BLFcin6与5种不同细胞膜之间的相互作用.对这5种细胞膜而言,小肽会很快结合在POPG膜和DPPC-CHOL膜的表面,倾向于进入DPPC膜的疏水内部,与POPC膜和POPC-CHOL膜的接触很少.考察相互作用能,小肽与POPG膜的相互作用最强,主要是小肽与细胞膜亲水头部存在静电相互作用;小肽与DPPC膜的疏水尾部的相互作用较强,但受胆固醇影响,小肽只结合在DPPC-CHOL膜表面.在结合过程中,小肽N端的Arg会先结合到细胞膜上,静电相互作用在小肽锚定细胞膜的过程中起关键作用.以上研究从原子水平上解释了为什么BLFcin6小肽具有抗菌作用,哪些残基起关键作用,也为进一步开展BLFcin6小肽及其衍生小肽的研究奠定基础.     

真核生物基因组中的非编码序列

真核生物基因组绝大部分是非编码序列;绝大部分非编码序列以高度重复序列的形式存在,如卫星、小卫星、微卫星、长散布元件、短散布元件等;内含子、３’不译区作为结构基因的一部分被一同转录;ＲＮＡ基因转录具有明确功能的ＲＮＡ分子;顺式作用元件是目前已知的具有重要调控功能的非编码序列;非编码序列的存在与真核生物基因表达调控密切相关;目前非编码序列的研究已引起广泛的科学关注,利用数理方法研究其遗传信息的储存方式     

蛋白质折叠速度与其拓扑结构关系的研究

以6种不同的方式来定义蛋白质内存在的接触,进而运用分子动力学模拟等不同方法,对10个小蛋白进行分析,研究了不同的接触定义及不同的拓扑参数计算方法下,蛋白质的折叠速度与其拓扑参数的关系.结果表明,用含主链重原子的方式定义接触,所计算的拓扑参数与蛋白质折叠速度的相关性较好;用含侧链原子的方式定义接触,得到的拓扑参数与β型蛋白质的折叠速度的相关性较好.对不同的蛋白质,其拓扑结构与相应折叠速度间的相关程度不同。     

菜粉蝶群飞在坝上高原

<正> 河北省坝上高原的尚义县,位于北纬41度、东经113.9度,海拔1400m。1989年8月16日中午在坝下的勿乱沟乡西北方向出现一群菜粉蝶,由坝上高原成群迁飞经1.2km宽的永胜地河和土木路河上空,沿着干枯或微流的河飞向东南。8月17日由早8时至晚7时又有一群菜     

DNA序列全对称群和多义密码子的对称性(Ⅰ)

为了完善DNA序列对称理论,本文将12阶DNA群(D群)推广为24阶DNA全对称群(Dd群).DNA全对称群被定义为特殊的交换群(S4),其交换元素是DNA序列的4个碱基.DNA群与四面体群(T群)同构,DNA全对称群与正四面体全对称群(Td群)同构,D群是Dd群的一个子群.本文还推导出了Dd群12个新元素的矩阵表,Dd群的乘法表,得到了在Dd群操作下四碱基A,C,G和T的变换表等.     

原核生物基因组肽编码sORFs分布及功能特征

近期,从非编码RNA中发现具有肽编码能力的小开放阅读框(sORFs),激发了人们对这种长期被忽略的基因组元件的研究兴趣,sORFs迅速成为当前重点研究领域.由于表达水平及丰度低、序列短等因素,对肽编码sORFs的有效研究方法及数据资源还很缺乏,现有研究仅集中在少数真核模式生物,对自然界中广泛存在的原核生物研究非常少,肽编码sORFs的发现为目前精准背景下的基因组注释提出严峻挑战.在此背景下,本文首先系统研究了80余种不同类型原核生物中长度小于100个氨基酸的肽编码sORFs分布及功能特征,并对不同长度区间sORFs的序列组成、分布及进化特征进行了对比分析.结果表明,肽编码sORFs在原核生物基因组普遍存在,随着序列长度的降低,其序列复杂度降低,行使的生物功能也相对集中.在此基础上,进一步结合当前肽编码sORFs研究现状,深入总结了肽编码sORFs研究存在的问题及挑战,为今后肽编码sORFs研究奠定了坚实理论基础.     

促进或抑制α-synuclein蛋白异常聚集的相互作用蛋白质

α-synuclein蛋白的异常聚集在共核蛋白病的发病过程中起到了关键性作用。与α-synuclein相互作用的蛋白质对其异常聚集起着不同的调节作用,有的蛋白质(如:蛋白synphilin-1、微管蛋白、A-β肽等)会促进α-synuclein蛋白的异常聚集,而另外一些蛋白质(如:膜联蛋白A5、基于自识别元素设计的小肽等)却能够抑制α-synuclein蛋白的异常聚集。认识与α-synuclein相互作用的蛋白,并研究其作用位点,是从分子水平上理解α-synuclein蛋白质异常聚集、揭示共核蛋白病致病机制,以及设计新药物的基础。分子动力学模拟为开展这方面研究开辟了新的途径。文章对该领域的研究进展进行了综述。     

用图论方法研究核酸序列的密码子使用与基因表达水平的关系

研究了Escherichiacoli（115个基因）和SacharomycesYeast（97个基因）核酸序列的密码子使用频率与基因表达水平的关系．将同义密码子按使用频率统计值分成三种特性的密码子：最适密码子（H）、非最适密码子（L）和稀有密码子（R）,对每一基因序列的编码区,算出它们各自出现的概率P（H）,P（L）和P（R）．以P（H）和P（R）为指标,用图论法聚类,发现每种生物的高低表达基因明显分开,基因表达水平被分为四级：甚高表达基因（VH）、高表达基因（H）、较低表达基因（LM）和低表达基因（LL）．每类基因的表达水平与实验结果保持了很好的相关性,与E．coli和Yeast的现有资料相比,符合很好．     

Z曲线的理论研究

DNA序列与正四面体(RT)中的映象点(D格点)具有对应关系．一系列D格点形成晶格(D晶格)．D晶格证明是面心立方晶格,并揭示了D格点的空间分布规律．在此基础上得到Z曲线的一些特性,如Z曲线束具有S4群的对称性。Z曲线均在最大正四面体的内切球内等等．