基于RNA-Seq数据识别果蝇剪接位点和可变剪接事件

完整基因结构的预测是当前生命科学研究的一个重要基础课题,其中一个关键环节是剪接位点和各种可变剪接事件的精确识别.基于转录组测序（RNA-seq）数据,识别剪接位点和可变剪接事件是近几年随着新一代测序技术发展起来的新技术策略和方法.本工作基于黑腹果蝇睾丸RNA-seq数据,使用TopHat软件成功识别出39718个果蝇剪接位点,其中有10584个新剪接位点.同时,基于剪接位点的不同组合,针对各类型可变剪接特征开发出计算识别算法,成功识别了8477个可变剪接事件（其中新识别的可变剪接事件3922个）,包括可变供体位点、可变受体位点、内含子保留和外显子缺失4种类型.RT-PCR实验验证了2个果蝇基因上新识别的可变剪接事件,发现了全新的剪接异构体.进一步表明,RNA-seq数据可有效应用于识别剪接位点和可变剪接事件,为深入揭示剪接机制及可变剪接生物学功能提供新思路和新手段.     

小鼠精囊自身抗原的原核表达和纯化

目的：在原核细胞中表达小鼠精囊自身抗原（SVA）,并对表达产物进行鉴定和纯化。方法：提取小鼠附睾组织总RNA,RT-PCR获得SVA的cDNA,设计并合成特异引物序列,进一步扩增出不含信号肽的SVA编码序列,连入原核表达载体pET28a中,经酶切和测序鉴定正确的重组质粒转化大肠杆菌Rosetta（DE3）感受态细胞,IPTG诱导表达,Western印迹分析表达产物His-SVA,采用Ni-NTA纯化融合蛋白His-SVA。结果：原核表达获得融合6个组氨酸的SVA,用抗His单克隆抗体进行Western印迹鉴定,检测到相对分子质量约18×10^3的目的蛋白,与理论值一致;经Ni-NTA纯化获得较高纯度的His-SVA融合蛋白。结论：获得了在大肠杆菌中表达的小鼠附睾蛋白SVA,为后续研究其对小鼠生殖的影响奠定了基础。     

乙醇合成途径的计算机重构

目的:用计算机重构乙醇合成途径,为合成生物燃料乙醇提供理论依据。方法:利用KEGG反应、化合物数据提取反应等式,过滤掉42个通用代谢物参与的反应,然后利用剩下的反应构建反应矩阵;利用广度优先搜索算法在反应矩阵中搜索生成乙醇的代谢途径。结果:计算机重构了23 108条乙醇合成途径,以大肠杆菌作为产乙醇基因工程菌为例,通过限制改构菌整合的关键酶数目,分别得到了78条以酒精O-乙酰基转移酶为关键酶的乙醇合成通路和89条以丙酮酸脱羧酶和乙醇脱氢酶为关键酶的乙醇合成通路,并构建了相应的乙醇合成网络图,标注每个反应的酶及编码该酶的基因。结论:通过计算机方法重构了多种乙醇合成途径,可以为利用微生物工业化生产乙醇提供理论依据。     

稠李的组织培养及快速繁殖

1植物名称稠李(Padus racemosa)品种"紫叶稠李". 2材料类别叶片. 3培养条件培养基:(1)MS 6-BA 1.0 mg·L-1(单位下同) KT 0.5 NAA 0.5 IBA 0.2;(2)MS 6-BA0.5 KT 0.5 NAA 0.5 IBA 0.2;(3)MS 6-BA 0.5 NAA 0.01.上述培养基中均附加30 g·L-1蔗糖、8 g·L-1琼脂,pH 6.0.培养温度(24±1)℃,光照16 h·d-1,光照度1 500～3 000 lx.     

HBV转基因小鼠--乙型肝炎研究的重要工具

HBV感染具有严格的种属特异性和组织亲嗜性,所以可用于研究的动物模型很少。随着转基因技术的出现和发展,人们通过研制转基因动物模型来研究病毒致病机理。把HBV的DNA或其片段转入小鼠受精卵建立起来的HBV转基因小鼠,已被广泛地应用于乙型肝炎的研究中,主要体现在以下3个方面：研究HBV的致病机制、与肝细胞癌的关系及寻找、评价治疗乙肝的方法。     

SARS冠状病毒N蛋白和CYP4F3的相互作用

目的：研究SARS冠状病毒（SARS-CoV）N蛋白与CYP4F3的相互作用。方法：应用免疫共沉淀、GST—pull down、BIACORE实验验证SARS—CoVN蛋白与CYP4F3的相互作用。结果：SARS—CoVN蛋白与CYP4F3能够相互作用,BIA-CORE实验证实CYP4F3与SARS—CoVN蛋白的亲和常数为Ko=4．3×10^-11。结论：SARS—CoVN蛋白与CYP4F3在细胞内、外均能形成复合物,这为进一步探讨SARS—CoVN蛋白在SARS致病机理中的作用奠定了基础。     

小鼠β-防御素30的原核表达和纯化

目的:在原核细胞中表达小鼠β-防御素30(DEFB30),并对表达产物进行鉴定和纯化。方法:用RT-PCR方法扩增小鼠Defb30的cDNA序列,将2个拷贝的cDNA序列串联连入原核表达载体pET28(a),构建重组表达载体pET28(a)-Defb30,并将重组表达载体转化至大肠杆菌Rosetta(DE3),IPTG诱导表达,以Western印迹分析表达产物His-DEFB30,用Ni-NTA亲和柱纯化融合蛋白。结果:构建了Defb30基因的原核表达载体,经IPTG诱导,相对分子质量约15×103的融合蛋白获得表达,Western印迹分析证实此蛋白即为目的蛋白,经Ni-NTA柱亲和纯化,获得了高纯度的融合蛋白His-DEFB30。结论:获得了在大肠杆菌中表达的DEFB30,为研究该蛋白的免疫避孕效果、抗菌活性奠定了基础。     

基于转录组测序数据识别黑猩猩RNA编辑位点

使用转录组测序(RNA-Seq)数据识别黑猩猩RNA编辑位点,探索了RNA编辑的识别机制以及潜在的功能影响．基于黑猩猩RNA-Seq数据与基因组序列的比对信息发现RNA-DNA错配位点,并构建编辑位点候选集．从中滤除基因组或转录组测序质量低的位点,其他的过滤条件包括3′端测不准、覆盖度、SNP位点以及估算的编辑水平．构建二项分布统计模型和Bonferroni多重检验滤除候选集中的随机错误,得到RNA编辑位点．选取落在已知基因上的编辑位点进行功能分析,并用Two Sample Logo软件分析编辑位点上下游序列的特征．识别出黑猩猩12种碱基替换型RNA编辑位点8 334个,其中有41个编辑位点改变原有的氨基酸,另有3个编辑位点落在microRNA(miRNA)潜在靶基因的种子结合区．统计学分析表明,分别有640和872个RNA编辑位点存在组织和性别差异．上下游碱基频率分析表明,多种类型的编辑位点紧邻碱基具有显著偏好．结果显示, RNA编辑在黑猩猩体内大量存在,且潜在具有重要的生物学功能,为进一步深入研究灵长类RNA编辑的机制奠定了基础．     

RNA-Seq本地分析平台的构建

目的:构建一个本地化的RNA-Seq数据处理分析平台,为RNA-Seq研究人员提供数据分析平台。方法:在调研现有的RNA-Seq数据分析研究成果的基础上,构建一套本地化的RNA-Seq分析平台,平台首先将测序数据中的低质量数据进行过滤,然后使用Top Hat将过滤后的数据与参考基因组数据进行比对,利用比对结果进行可变剪切分析、基因差异表达分析等,最后通过R语言工具包对分析结果进行可视化绘图。结果:通过对2组小鼠的RNA-Seq测序数据进行分析,构建的分析平台能够较好地过滤低质量测序数据,并且分析出2组数据间的差异表达基因,同时还可以图形化表示这些差异表达基因。结论:分析平台能够实现对RNA-Seq测序数据的质量控制、差异表达分析及分析结果的可视化。     

致病菌III型分泌系统分子伴侣序列保守性分析及新伴侣的预测

很多革兰氏阴性致病菌使用Ⅲ型分泌系统(type Ⅲ secretion system,TTSS)将毒力因子直接注射到宿主细胞质中,其中某些效应蛋白(即毒素)需要专一的Ⅲ型分泌系统分子伴侣才能有效分泌。尽管2000年Cheng等提出这些分子伴侣中应该存在保守的氨基酸序列或保守的分泌信号,但是以往的研究并没有发现保守的氨基酸序列或分泌信号。文章作者通过生物信息学模体搜索对45个Ⅲ型分泌系统分子伴侣的氨基酸序列进行分析,找出5个与Ⅲ型分泌系统分子伴侣功能有关的保守模体和模体组合。其中一个为已知的,一个比已知的34氨基酸多肽重复(tetratdco peptide repeat,TPR)模体更具有Ⅲ型分泌系统分子伴侣SycD家族特征,其他3个为新的模体。每个Ⅲ型分泌系统分子伴侣家族包含一个或多个模体,这揭示了同类分子伴侣序列中确实存在保守的位点,暗示着同类分子伴侣可能存在相同的空间结构和功能,进一步支持了Birtanlan有关相同的空间结构具有普遍TTSS三维分泌信号的假说,并基于此分析和同源分析预测出27个新的可能的Ⅲ型分泌系统分子伴侣。