向日葵异戊烯焦磷酸异构酶基因(ipi)的电子克隆和生物信息学分析

用电子克隆方法获得向日葵异戊烯焦磷酸异构酶（IPI）基因，并用生物信息学方法对此基因编码产物从氨基酸组成、理化性质、二级和三级结构以及功能进行预测和分析的结果表明，向日葵IPI为亲水性α/β蛋白，含有IPP异构酶结构域，其与其他植物的IPI在序列组成、结构及活性位点均有高度的相似性。     

概念图及其在教与学中的应用

1 关于概念图的概述概念 图是一种关于概念知识、思维过程或思维结果、系统结构、计划流程等的图形化表征方式，它由节点、链接（节点间的连线）和节点间的关联词组成。康奈尔大学的Joseph D．Novak博士根据奥苏贝尔（David P．Ausubel）学习理论于1960年始研究概念图技术，并使之成为一种教学工具。学生利用概念图进行知识的自主建构，教师利用概念图引导和考察学生组织知识、理解知识的过程，都与建构主义学习观是一致的。     

混合电子供体促进非光合微生物菌群固碳效率的分子生态机制

前期研究已从全国各地的表层海水中分离驯化得到了能有效固碳的非光合固碳微生物菌群(Non-photosynthetic microbial community,NPMC),并发现在好氧条件下,混合电子供体(Mixture of Electron Donors,MEDs)(配比为0.46%NaNO_2、0.50%Na_2S_2O_3和1.25%Na_2S)能显著提高其固碳效率。但其与最佳H_2作为电子供体相比促进效果如何,其促进机制是什么,尚未见有报道。本文在比较了NPMC以MED和H_2为电子供体的固碳效率基础上,从NPMC的固碳基因丰度和表达活性角度分析了MED促进NPMC固碳效率的分子生态学机制。结果表明:(1) MED系统的固碳效率可以达到H_2系统的水平,并显著高于传统的NH_4~+系统的固碳效率;(2)卡尔文循环关键基因cbbL和cbbM在MED系统中的较高基因丰度和同时较高的表达可能是MED促进NPMC固碳效率的一个重要原因;(3)由于MED系统含有不同价态的N和S,有利于多种微生物生长,丰富了微生物多样性,为形成不同菌种之间的相互作用促进cbbL和cbbM的同时高表达提供了条件。     

甘蓝型油菜中一类AP2/ERF转录因子的克隆和生物信息学分析

AP2/ERF转录因子家族是植物中广泛存在的一类转录因子，AP2/ERF这类转录因子主要参与植物的细胞周期、生长发育以及生物和非生物胁迫相关基因的表达调控。由于拟南芥和油菜同属于芸薹属，具有相似的基因信息，利用油菜UniGene数据库，以拟南芥ERF转录因子保守序列为探针，通过电子克隆从一个UniGene Cluster中分离得到三个同类的AP2/ERF转录因子，从cDNA序列、氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性/亲水性分析、序列比对、进化树、功能域、二级结构、三级结构、无序化特性进行了预测和较为全面的分析。结果显示油菜来源的BnaERF1、BnaERF2和BnaERF3属于AP2/ERF转录因子的B-2亚族，是亲水性蛋白，在蛋白质的三级结构上与AtERF1相似。蛋白质无序化分析发现，油菜BnaERF1、BnaERF2和BnaERF3无序化程度小于拟南芥AtERF1。设计引物通过PCR和RT-PCR方法分别从甘蓝型双低油菜沪油15幼苗的DNA和cDNA中扩增了上述基因，初步分析BnaERF2没有内含子，BnaERF1和BnaERF3有内含子。另外，通过EST丰度分析显示，该类转录因子的表达最高峰在种子中，其次为花，在芽、茎和分生组织中没有检测出表达的存在。     

甘蔗KNOX基因(Sckn1)的电子克隆及生物信息学分析

KNOX基因对植物顶端分生组织的形成和维持有至关重要的作用。本文选择功能已知的水稻KNOX基因(OSH1,Oskn1)为参考序列,采用电子克隆技术克隆到甘蔗中与OSH1同源的一个KNOX基因Sckn1,并通过生物信息学分析预测该基因的结构、功能。结果表明:该基因包含一个1 071 bp的开放阅读框,编码356个氨基酸,分子量为39.36 kD,理论等电点为6.47。该基因很可能定位于细胞核,起转录调控作用,序列比对发现该基因编码蛋白与高粱、玉米、小米草等KN1蛋白高度相似。以上分析结果为进一步研究Sckn1基因的功能奠定了坚实的基础。     

实验猴身份自动识别、自动捕捉、电子芯片数据信息管理系统的研制

目的通过电子芯片植入与识别技术和计算机管理系统对接,建立每只实验猴的数据档案,其中包括遗传谱系、生理数据、实验记录。方法通过建立实验猴的电子通道,以非接触方式通过计算机管理,应用射频识别信号系统,实现实验猴身份快速自动识别、自动捕捉、数据读写、电子档案信息管理、数据远程传输的目的,减少人为因素对实验猴的干扰和引起的应激反应。结果该系统的建立极大的减少了实验和饲养实验猴过程中捕捉猴的困难,身份识别困难,减少了对工作人员和实验猴的伤害,减轻了工作量,减低了人为因素对实验结果的干扰和动物应激反应对实验数据的影响。电子档案具有终身有效,随猴携带,全球唯一序列号,不可复制,不可仿制,标签唯一性。结论实验猴身份自动识别、自动捕捉、电子芯片数据信息管理系统的研制成功,为实验动物个体电子档案建立和群体数据库的管理提供了一种高速、有效、科学、可靠的计算机管理手段,改变通道模式即可应用于大型凶猛动物或不适合人接触捕捉动物的识别和管理,具有广泛的应用前景,目前在国内外尚无同类系统。     

蜜蜂TPI基因克隆与生物信息学预测

利用电子克隆方法获得蜜蜂(Apis mellifera)磷酸甘油醛异构酶(triosephosphate isomerase,TPI)基因,并采用生物信息学方法对该基因编码蛋白从等电点、疏水性/亲水性、二级结构等进行了预测,以及试验验证,结果表明蜜蜂TPI基因全长为1 768 bp,具有完整的开放阅读框架(ORF),并得到了试验证实.     

低温电子显微技术在膜蛋白结构研究中的应用和展望

介绍了蛋白质电子晶体学和单颗粒分析技术这两种低温电子显微技术在膜蛋白和膜蛋白复合体结构研究中的具体方法和近10~20年来的实际应用,并分别分析了这两种方法的优势和瓶颈。此外,还介绍了Amphipol替代、Streptavidin二维晶体锚定脂质体和纳米球包被脂质体等近两年来出现的新的用于低温电镜成像的膜蛋白样品制备方法。最后对膜蛋白的低温电子显微研究的未来发展做了展望。     

菠萝果实发育相关RFD1基因的克隆及表达

Blast菠萝果实不同发育时期的cDNA文库测序结果,并用信息生物学软件和相关网站进行拼接和分析,设计特异引物RT-PCR．得到一个2750bp、编码761个氨基酸的全长基因序列,命名NRFD1。预测该蛋白是一个亲水性、且具有多个磷酸化位点的分泌性蛋白,可能位于叶绿体中。半定量PCR分析发现RFD1基因表达量在果实发育期不断增加,70d达到最高：而在70d果实的不同部位并没有显著差异性,仅果实外部略有增高。     

甘蔗MYB2转录因子的电子克隆和生物信息学分析

用电子克隆方法获得甘蔗MYB2基因,采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、理化性质、跨膜结构域、疏水性/亲水性、亚细胞定位、高级结构及功能域等方面进行了预测和分析。结果表明:甘蔗MYB2基因全长991bp,包含570bp的ORF,编码189个氨基酸。甘蔗MYB2基因包含有MYB功能域,在序列组成、高级结构及活性位点等方面,与玉米等其它植物的MYB2基因具有高度的相似性。研究结果为该基因的实验克隆奠定基础。