在系统发育分析中编码空位

空位包含了可用于系统发育分析的进化信息.为了准确地计算系统发育关系,空位包含的信息应该予以考虑.本文讨论了7种最常用的空位编码方法,并举例说明这些方法的编码原理.另外,本文还介绍了一些经验用以帮助研究者在使用现有的系统发育软件时选择空位编码方法.但是,所有的空位编码方法都有其优点和缺点,需要提出新的空位编码方法才能使空位信息在系统发育分析中得以充分地应用.     

肠道病毒71型(EV-A71)感染ICR小鼠模型的建立

为研究肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV-A71)经不同攻毒方式感染不同日龄ICR乳鼠的感染情况,了解EV-A71在小鼠体内的动态分布和感染机制,为建立EV-A71感染动物模型,本研究采用分离自重症手足口患儿的EV-A71毒株,分别通过肌肉注射(Intramuscular injection,IM)、腹腔注射(Intraperitoneal injection,IP)以及脑内注射(Intracerebral injection,IC)的方式感染3日、5日和9日龄ICR乳鼠,感染后定期采集血液和各组织,通过Realtime PCR追踪各组织中病毒载量变化,并且通过切片制作和免疫组化对感染乳鼠进行病原学和病理学分析。结果显示:对于低日龄(≤5日龄)乳鼠,注射剂量在104.5 TCID50/g·体重时IM、IP及IC均为较好的感染方式,都会出现神经症状,且有极高的致死率。随着日龄增长,感染后症状有所减轻,但IM和IP感染途径对大日龄乳鼠仍具有良好的致病性,且IM和IP死亡率显著高于IC死亡率。经IM、IP和IC注射感染病毒的3日龄乳鼠在6dpi体重相对于各对照组分别下降了1.54g(31.43%)、1.31g(15.06%)和2.52g(44.28%),而经IM和IP感染的5日龄乳鼠6dpi体重相对于各对照组分别下降了0.605g(8.95%)、0.886g(15.51%),经IC感染的5日龄乳鼠6dpi体重相对于对照组上升了0.904g(14.70%),感染组体重均显著低于对应的同期对照组(P0.05)。经IM、IP和IC感染病毒的3日龄乳鼠9dpi均死亡,而5日龄乳鼠9dpi存活率分别为42.8%、25%和87.5,14dpi存活率分别为0%、0%和25%,9日龄乳鼠9dpi存活率分别为70%、84.62%和100%。病理学及免疫组化检查显示EV-A71病毒具有强烈的嗜神经性及嗜骨骼肌的特性,可导致病毒血症、脑神经元及骨骼肌坏死、心肌间质水肿及多脏器炎症反应。我们系统地研究了不同攻毒方式感染不同日龄的ICR乳鼠后的病毒动态分布及免疫病理损伤,发现经肌肉注射或腹腔注射5日龄乳鼠能够建立理想的EV-A71感染动物模型。     

小鼠白血病抑制因子基因的克隆、表达及其对维持鸡原始生殖细胞未分化状态的影响

为了探索鸡原始生殖细胞(Primordial germ cells,PGCs)适合的培养体系,我们在已构建的分泌型真核表达载体pSecTag-mlif(sp-)的基础上,通过脂质体介导将mlif转染到鸡PGCs和鸡胚胎成纤维(Chicken embryonic fibroblast, CEF)细胞中,48 h后收集细胞上清液,蛋白印迹均检测到小鼠白血病抑制因子(mLIF)的表达.以CEF细胞作饲养层,分七组来培养鸡PGCs,结果发现四组和五组培养的PGCs生长状态最好,三组传代后开始2-3天生长状况较好,3天后克隆周围有明显的分化现象.本实验将已构建了含mLIF基因的分泌型真核表达载体成功地瞬时转染到PGCs和CEF细胞中,且表达的mLIF具有维持鸡PGCs未分化状态的功能.     

系统发育分析中的最大简约法及其优化

随着生物技术的不断发展和系统发育学的深入研究, 在重构系统发育树时, 研究人员往往要面对更多的挑战和困难, 比如： (1)需要分析的样本数（物种数或个体数）不断增加; (2)需要分析的数据量迅速扩大。尤其在基因组测序技术的推动下, 基于分子信息的系统发育重建需要极大的计算量, 因此数学方法、 计算机技术以及其他辅助工具对于系统发育重建的效率和精确度起着至关重要的作用。最大简约法（maximum parsimony）是一种重要的系统发育重建方法, 提高其计算效率对系统发育学研究具有重要意义, 针对该算法的优化改进需要生物学家和计算机专家的共同努力。本文通过详细地阐述最大简约法的计算流程, 分析其参数选择对计算效率的影响, 帮助更多的计算机使用者, 在并不了解系统发育学基础的情况下, 更方便地针对实际的系统发育算法问题给出更好、 更快、 更精准的解决方案; 同时为系统发育研究工作者, 较为清晰地解释最大简约法的构树思想和计算逻辑, 推动针对最大简约法的不断改进与优化。     

简单INDEL编码与其它空位编码方法的比较

不同的系统发育重建算法以不同的方式编码空位,但是不同的编码方式对系统发育分析结果的影响并不清楚.介绍了一种新的空位编码方式--简单indel编码,并将它与将空位编码成丢失的数据和编码成第5性状作了比较.统计分析表明,简单indel编码的确比将空位编码成丢失的数据更有效,但是与将空位编码成第5性状相比两者结果差异不大.而且,随着空位含量的降低,简单indel编码发挥的作用也减少.     

H5N1禽流感病毒血凝素基因密码子的变异

应用固定效应似然模型研究了作用于H5N1禽流感病毒血凝素基因的选择压力．研究发现,除2000年以外,1997—2007年,H5N1病毒的血凝素基因都受到正选择压力的作用．东南亚、中国香港和中国大陆的血凝素序列氨基酸多态性最复杂,并且具有相似的非同义突变模式．大部分地区的H5N1病毒血凝素基因的一些位点受到正选择压力的影响,并且其中一些位点在不同地区的病毒中具有不同的氨基酸模式．另外,正选择压力对分离自欧洲、非洲和俄罗斯以及不同宿主类型的H5N1病毒产生了不同的影响．一个位点只在取自人类的病毒中被发现受到正选择压力的影响．尽管一些受到正选择压力的位点的功能尚不清楚,但是本文的分析提供了H5N1禽流感病毒适应不同时间、地点和寄主的遗传证据．     

2004年山东分离的一株H5N1禽流感病毒被检测为X基因型

A/Duck/Shandong/093/2004被报道是一株重配的H5N1禽流感病毒.为此,对它进行了基因型研究.对其8个独立的基因片段的贝叶斯分析和对全基因组的邻接法分析都表明它属于基因型X,尽管基因型X在中国南部在2002年已被基因型Z所取代.     

外群选择对隧蜂科（膜翅目：蜜蜂总科）系统重建的影响

外群用于给树附根和推断祖先性状状态。通常,来自内群的姐妹群中的多个分类单元被共同选择作为外群。为了在经验上验证这一方法, 我们采用了3种外群选择策略： 姐妹群中的单一分类单元, 姐妹群中的多个分类单元和连续姐妹群中的多个分类单元。以隧蜂科（膜翅目： 蜜蜂总科）的系统发育重建为例, 我们评估了这3种策略对树拓扑结构的影响, 包括最大似然树、 最大简约树和贝叶斯树。初步结果表明： 相比其他两种策略, 采用姐妹群中的多个分类单元作为外群更有利于系统发育重建得到现已被广泛认可的隧蜂科系统发育关系; 相比最大似然法和贝叶斯法, 虽然隧蜂科系统发育关系没有被很好地解决, 但最大简约法在不同外群选择策略下得到了较为一致的拓扑结构     

BLASTALIGN在同源基因片段检索中的应用

多序列比对程序的开发在生物信息学中是一个很活跃的研究领域.作为一种新诞生的多序列比对程序,BlastAlign利用blastn算法进行序列比对,并且采用空位替代比对结果中的高变区.目前,该程序主要用于多条基因序列的比对研究.本文则以获取膜翅目小蜂总科28S rDNA D2区基因片段为例,通过应用BlastAlign的序列比对过程,提供一种较为简便和有效的方法,实现从GenBank数据库中检索并筛选特定的同源基因序列,从而克服目前利用关键词或检索式进行检索所存在的局限性.