基于κ-tuple组合的酵母ncRNA与mRNA的比较研究

ncRNA和mRNA一样,都是重要的功能分子.以κ-tuple(κ字)含量为特征,对酵母ncRNA成熟序列和mRNA的编码区、上游序列与下游序列进行了分类与比较研究,结果显示:基于ncRNA成熟序列与mRNA编码区的3-tuple的含量,ncRNA和mRNA的交叉有效性分类精度(leave-one out cross-validation,LOOCV)平均值达到93.93%;基于上游序列4-tuple和5-tuple的含量,分类精度分别为92.49%和92.76%;基于下游序列4-tuple和5-tuple的含量,分类精度分别为91.58%和90.60%;利用上游序列和下游序列的4-tuple与5-tuple的含量,其平均分类精度分别为94.68%和94.83%;通过t检验,得到了在ncRNA和mRNA上、下游序列中具有显著统计学差异的κ-tuple.上述结果表明,基于ncRNA成熟序列与mRNA编码区的3-tuple含量和基于ncRNA与mRNA上、下游序列的4或5-tuple含量可以有效地区分ncRNA与mRNA.此研究结果不仅有助于准确识别ncRNA与mRNA,还有助于发现ncRNA特异的转录因子结合位点.     

基于转录终点序列特征预测大肠杆菌sRNA

细菌sRNA是一类长度在40～500nt的调控RNA,在细菌与环境相互作用中发挥重要功能,因此,细菌sRNA识别研究具有重要意义。然而,与蛋白编码基因具有易于识别的特征不同,目前细菌sRNA识别仍是一件比较困难的事。此方法介绍了一个基于已知细菌sRNA转录终点的碱基频率矩阵来识别sRNA的预测策略,并在大肠杆菌K-12 MG1655中进行了sRNA的预测。结果表明,该模型在独立测试集中具有较高的特异性和阳性检出率,因此,这一方法将为实验发现细菌sRNA提供较好的生物信息学支持。     

细菌sRNA数据库

细菌sRNA是一类长度在50～500 nt的调控小RNA（small regulatory RNA）,主要通过与靶标mRNA或靶标蛋白质结合发挥多种生物学功能。目前,随着生物信息学与高通量测序的应用,发现了越来越多的细菌sRNA,开发了多个相关数据库。为了sRNA工作者系统了解与应用这些数据,本文拟对包含细菌sRNA的综合数据库和细菌sRNA专业数据库作一概述,并对sRNA数据库的未来发展进行展望。     

pBV220载体中外源基因高效表达的自动化设计

pBV220载体是国内科学家构建的原核系统表达载体,目前仍在广泛应用.但是,实现 外源基因的高效表达需要综合考虑诸如RNA二级结构等多种因素,极其耗时费力．为此,基于我们提出的pBV220载体中外源基因高效表达数学模型,编写了外源基因高效表达的自动化设计软件,并可定性用于原核系统其它载体中外源基因表达水平分析,最终为加快实验进程提供帮助     

sRNASVM——基于SVM方法构建大肠杆菌sRNA预测模型

在理解细菌与环境的相互作用方面,细菌sRNA的识别发挥重要作用。文章介绍了一个通过增加训练集中实验证实的sRNA来构建细菌sRNA预测模型的策略,并以大肠杆菌K-12的sRNA预测为例来说明策略的可行性。结果表明,按此策略构建的模型sRNASVM的10倍交叉检验精度达到92.45%,高于目前文献中报道的精度。因此,构建的这一模型将为实验发现sRNA提供较好的生物信息学支持。有关模型和详细结果可以从网站http://ccb.bmi.ac.cn/srnasvm/下载。     

分子生物学实验中计算机辅助设计

通过一些典型应用实例介绍分子生物学实验中计算机辅助设计的概况,例如:使用GOLDKEY软件分别计算蓖麻毒素A链蛋白基因在pBV220载体中的5′和3′端部分RNA二级结构自由能和密码子使用偏性指数等参数,并按外源基因高效表达判别函数,指导基因突变,以构建高效表达载体。按判别函数对原始序列推断为低效表达,实验表明,未能获得表达产物。为此对基因的这两个片段按上述分析方     

蓖麻毒素A链的可溶性表达设计

蓖麻毒素A链(简称RA)在细胞浆中表现为一个特异的N糖苷酶,它攻击核糖体,移走一个特定的腺嘌呤碱基,从而抑制蛋白质合成。根据RA的这一生物学特性,可将其用生物导弹来抑制肿瘤细胞的生长。在大肠杆菌中表达的RA以包含体形式出现,因无法复性而得不到活性产物,因此希望设计出突变体能可溶性表达。 包含体的成因相当复杂。一般认为,外源基因在大肠杆菌中表达时,由于表达速度大大超     

人NMDA受体主亚基M3-M4环基因片段的高效表达、纯化与鉴定

用基因工程方法获得人N 甲基 D 天冬氨酸 (N methyl D aspartate ,NMDA)受体主亚基M3 M4环靶片段 ,以此为免疫原 ,用于进一步免疫原性及相关应用研究 .自人脑胶质瘤组织中提取总RNA ,采用RT PCR扩增出人NMDA受体主亚基M3 M4环的基因片段 ,并按照计算机辅助原核表达载体pBV2 2 0中外源基因高效表达的数学模型预测方法 ,将其进行优化改构 .将目的基因克隆到pBV2 2 0中 ,转化大肠杆菌DH5α ,升温诱导表达 ,从蛋白质水平检测重组体在大肠杆菌中的表达情况 ,通过制备性SDS PAGE进行纯化 ,从相对分子质量、免疫反应性、肽质谱指纹分析等方面进行鉴定 .结果表明 ,成功构建了人NMDA受体主亚基M3 M4环的原核表达载体 (命名为pBV NR1L3) ,通过基因优化 ,实现了高效表达 .凝胶扫描分析表达量约占菌体总蛋白 2 9% ,重组肽纯度达 95 %以上     

基于螺旋区随机堆积的RNA二级结构预测

提出了基于螺旋区随机堆积的ＲＮＡ二级结构预测算法,包括三个步骤：１．根据螺旋区定义,找出所有可能螺旋区;２进行螺旋区随机堆积,形成一定数目的ＲＮＡ二级结构;３．统计处理,推测ＲＮＡ可能折叠方式。最后以酵母Ｐｈｅ－ｔＲＮＡ为例来说明方法的可行性。     

基于碱基分布矩阵的序列比较

提出了基于碱基分布矩阵的全局性序列比较算法,利用此算法编程时所需的常驻内存仅为一个碱基分布矩阵和一个序列,因此序列个数和长度均有较大增加,可以实现２００个长度为５Ｋｂｐ的核酸序列比较,此外,还论述了在ＰＣＲ模板选择中的应用。