钙调素一级结构保守性和变异性的数量分析──Ⅰ全序列主要免疫反应位点和靶酶结合位点保守性和变异性的数量分析

用计算机为工具对３２种生物钙调素（ＣａＭ）一级结构的保守性和变异性进行了数量分析,结果表明ＧａＭ分子高度保守,其保守性强于同类生物的细胞色素Ｃ,脊椎动物ＣａＭ间的同源性在９８％以上,被子植物ＣａＭ间以及被子植物与脊椎动物ＣａＭ间的同源性高于８８％;脊椎动物与单细胞藻类ＣａＭ间的同源性也在８０％以上。对亲源关系较近的物种,它们的ＣａＭ主要免疫反应位点和靶酶结合位点间的同源性大于全序列间的同源性;对亲     

钙调素一级结构保守性和变异性的数量分析Ⅱ钙结合区和疏水穴保守性和变异性的数量分析

用计算机为工具对３２种生物钙调素（ＣａＭ）的四个钙结合区和两个疏水穴一级结构的保守性和变异性进行了数量分析。结果表明第一、二钙结合区（Ｎ端）比第三、四钙结合区（Ｃ端）更保守;即大多数物种ＣａＭ的第一、二钙结合区的同源性大于它们全序列间的同源性。而第三、四钙结合区则因亲缘关系和高低等生物而异,情况较复杂。Ｎ端疏水穴比Ｃ端疏水火保守,前者的同源性高于它们全序列间的同源性;而后者亦因亲缘关系及高低等生物而异规律不明显。     

钙调素一级结构保守性和变异性的数量分析Ⅱ钙结合区和疏水穴保守性和变异性的数量分析

用计算机为工具对３２种生物钙调素（ＣａＭ）的四个钙结合区和两个疏水穴一级结构的保守性和变异性进行了数量分析。结果表明第一、二钙结合区（Ｎ端）比第三、四钙结合区（Ｃ端）更保守;即大多数物种ＣａＭ的第一、二钙结合区的同源性大于它们全序列间的同源性。而第三、四钙结合区则因亲缘关系和高低等生物而异,情况较复杂。Ｎ端疏水穴比Ｃ端疏水火保守,前者的同源性高于它们全序列间的同源性;而后者亦因亲缘关系及高低等生物而异规律不明显。     

猪獾和黄鼬mtDNA物理图谱及位点变异性初探

本实验用ＡｐａⅠ,ＢｇｌⅠ,ＢｇｌⅡ,ＣｌａⅠ,ＥｃｏＲⅠ,ＥｃｏＲⅤ,ＨｉｎｄⅢ,ＨｐｅⅠ,ＰｓｔⅠ,ＰｖｕⅠⅡ,ＳａｃⅠ,ＳａｌⅠ等１２种限制性内切酶分析猪獾和黄鼬的ｍｔＤＮＡ限制性片段,并用双酶解法构建限制性内切酶图谱。结合以往积累的资料,我们对哺乳动物ｍｔＤＮＡ限制性位点在远缘物种间的保守性和变异性进行了初步讨论。     

蛋白质序列和结构的保守性与其功能的关系

以蛋白质酪氨酸磷酸酶为模型,通过序列和结构的比较,对蛋白质序列、结构的保守性与其和进化的关系问题进行了研究。结果显示,虽然在酪氨酸磷酸酶超家族分子的序列中,仅有３个与其催化功能密切相关的残基是高度保守的,但它们功能结构域的核心拓扑结构却明显类似,其中存在着βａβ和βａβａ。２个保守的结构单元;此外,它们活性位点的拓扑结构也极其相似,因此,在保持蛋白南功能方面具有重要作用的残基是高度保守的,而具维持     

黄瓜花叶病毒山东株(CMV-SD)RNA2全长cDNA克隆的构建及全序列分析

分别利用５’ＲＡＣＥ和３’ＲＡＣＥ确定了ＣＭＶＳＤＲＮＡ２的５’和３’末端序列,在此基础上,利用ＲＴＰＣＲ得到了ＲＮＡ２的５’端一半的ｃＤＮＡ克隆ｐＣ２５和３’端一半的ｃＤＮＡ克隆ｐＣ２３,并通过拼接构建了ＲＮＡ２全长ｃＤＮＡ克隆ｐＣ２Ｆ。通过对ｐＣ２５和ｐＣ２３进行序列测定,得到了ＲＮＡ２的全序列。序列分析结果表明ＣＭＶＳＤＲＮＡ２由３０４８ｎｔ组成,其中存在２个部分重叠的阅读框ＯＲＦ１（７９～２６５２ｎｔ）和ＯＲＦ２（２４１４～２７４６ｎｔ）,分别编码８５８ａａ的２ａ蛋白和１１１ａａ的２ｂ蛋白,并在２ａ蛋白的序列中发现了动植物病毒复制酶所特有的两个保守序列。该株系ＲＮＡ２核苷酸序列与分属ＣＭＶＩ亚组的Ｆｎｙ株系和ＩＩ亚组的Ｑ株系ＲＮＡ２的核苷酸序列同源性分别为９１７％和７５６％;２ａ蛋白的氨基酸序列同源性分别为９３８％和６７７％,２ｂ蛋白的氨基酸序列同源性分别为８３０％和５１３％。同源性比较的结果表明ＳＤ株系属于ＣＭＶＩ亚组。     

原纤维蛋白1 C末端的系统发育和活性位点预测生物信息学分析

人前原纤维蛋白1 (profibrillin-1, FBN1)经过弗林蛋白酶(furin)酶切后得到成熟的原纤维蛋白-1和C末端多肽白脂素(asprosin),白脂素是新发现的参与调解糖代谢的热点激素。本研究采用整合生物信息学方法,对FBN1 C末端的系统发育和白脂素的功能位点进行分析,探究白脂素在糖代谢相关疾病发生中的分子机制。从UniProt数据库中搜索物种FBN1序列信息并进行比对;通过blastp方法检索脊椎动物FBN1 C末端氨基酸,构建进化树和进化轨迹,进行系统发育生物信息学分析;运用I-TASSER构建白脂素三级结构预测模型;运用COFACTOR和COACH法进行白脂素的配体活性位点分析。本研究发现：脊椎动物FBN1 C末端具有Furin酶识别位点(R-X-K/X-R)的高保守性,进化树结果显示FBN1 C末端蛋白有26个高保守位点,白脂素活性位点预测为“4RL”和“MAN”。本研究首次揭示原纤维蛋白1 C末端蛋白可能在脊椎动物中广泛存在,分析了白脂素的功能和结构的关系,为其在糖代谢性疾病中的功能机制研究和治疗提供新的思路。     

栽培高粱、甜高粱和拟高粱比较基因组原位杂交分析

用一种植物的总基因组DNA与近缘或远缘物种的染色体杂交,可以研究植物近缘或远缘物种基因组进化关系。以拟高粱总基因组DNA为探针,对栽培高粱、甜高粱基因组进行杂交,结果表明栽培高粱、甜高粱和拟高粱基因组中重复序列存在很大的同源性,基因组进化关系表现出保守性。栽培高粱与拟高粱基因组间重复序列的同源性要比甜高粱与拟高粱间重复序列的同源性高。     

栽培高梁、甜高梁和拟高梁比较基因组原位杂交分析

用一种植物的总基因组DNA与近缘或远缘物种的染色体杂交,可以研究植物近缘或远缘物种基因组进化关系。以拟高粱总基因组DNA为探针,对栽培高粱、甜高粱基因组进行杂交,结果表明栽培高粱、甜高梁和拟高梁基因组中重复序列存在很大的同源性,基因组进化关系表现出保守性。栽培高粱与拟高粱基因组间重复序列的同源性要比甜高粱与拟高粱间重复序列的同源性高。     

SRY基因在人猿超科和旧大陆猴中具有不同的进化规律

通过ＰＣＲ扩增、测序,得到了白臀叶猴和红面猴的ＳＲＹ基因全序列。结合现有的灵长类其他物种序列进行分析,验证了ＨＭＧ盒的保守性。通过构建系统发育树,比较旧大陆猴和人猿超科两个类群内和类群间ＨＭＧ盒侧翼序列Ｋａ／Ｋｓ的比率。有趣的是,人猿超科两物种比较呈现较高的Ｋａ／Ｋｓ比值,但在旧大陆猴中及旧大陆猴与狨猴间的Ｋａ／Ｋｓ比值显著低于人猿超科的,呈现很不同的格局。同时,对于ＨＭＧ盒序列,Ｋａ／Ｋｓ比值在     

秦岭羚牛高度重复序列DNA片段的分子克隆和序列分析

羚牛(Budorcas taxicolor)属偶蹄目(Artiodactyla)、牛科(Bovidae),为我国一类大型珍贵保护动物。我们从其基因组中克隆得到若干约800bp的BamHI高度重复序列并对部分克隆进行了序列测定,发现它们显示了很高的同源性。利用其中一个单元为探针,对限制酶消化后的羚牛基因组DNA作杂交分析,发现其杂交谱带不具有个体及亚种间特异性,说明该重复序列在羚牛基因组中具有保守的分布和排列。在牛科动物中,羚牛BamHI片段与绵羊属和山羊属的相关序列具有高度同源性,而与水牛和家牛序列差异较大。这些结果为羚牛与羊亚科物种亲源关系较近的分类学观点提供了分子生物学证据。有证据表明,这些片段可能代表羚牛染色体着丝点的卫星DNA单体。     

秦岭羚牛高度重复序列DNA片段的分子克隆和序列分析

羚牛（Budorcas taxicolor)属偶蹄目（Artiodactyla)、牛科（Bovidae),为我国一类大型珍贵保护动物。我们从其基因组中克隆得到若干约800bp的BamHI高度重复序列并对部分克隆进行了序列测定,发现它们显示了很高的同源性。利用其中一个单元为探针,对限制酶消化后的羚牛基因组DNA作杂交分析,发现其杂交谱带不具有个体及亚种间特异性,说明该重复序列在羚牛基因组中具有保守的分布和排列。在牛科动物中,羚牛BamHI片段与绵羊属和山羊属的相关序列具有高度同源性,而与水牛和家牛序列差异较大。这些结果为羚牛与羊亚科物种亲源关系较近的分类学观点提供了分子生物学证据。有证据表明,这些片段可能代表羚牛染色体着丝点的卫星DNA单体。     

植物microRNA的保守性及其分布的分析

MicroRNA(miRNA)是真核生物中具有重要调控作用的小分子非编码RNA。本文对miRNA官网miRBase数据库Release 22.1中隶属于植物界的绿藻门、苔藓植物门、蕨类植物门、裸子植物门、被子植物门共计82个物种的miRNA进行了统计分析。miRBase共收录植物miRNA 前体8 615个,成熟miRNA 10 414条,隶属于2 892个miRNA家族。绿藻门miRNA与其他4个门miRNA无同源性;对其他4个门植物miRNA的保守性进行研究,发现存在于2个植物门的miRNA家族有26个,属于中度保守miRNA家族;14个miRNA家族存在于3个及3个以上植物门中,属于高度保守miRNA家族,其中7个miRNA家族系苔藓、蕨类、裸子和被子植物共有,是植物中最保守的miRNA。分析表明,超过30个miRNA家族的植物有35种。进一步对40个中度或者高度保守miRNA在35种植物中的分布进行研究,发现miRNA家族及其成员在物种间的分布存在较大的差异。这些分布上的差异一方面反映不同植物中miRNA的研究深度不同,另一方面也反映出miRNA在植物进化过程中的适应性调整。研究不同植物中miRNA家族的分布,可在miRNA水平为植物早期进化同源性的研究提供分子依据。     

植物microRNA的保守性及其分布的分析

MicroRNA(miRNA)是真核生物中具有重要调控作用的小分子非编码RNA。本文对miRNA官网miRBase数据库Release 22.1中隶属于植物界的绿藻门、苔藓植物门、蕨类植物门、裸子植物门、被子植物门共计82个物种的miRNA进行了统计分析。miRBase共收录植物miRNA 前体8 615个,成熟miRNA 10 414条,隶属于2 892个miRNA家族。绿藻门miRNA与其他4个门miRNA无同源性;对其他4个门植物miRNA的保守性进行研究,发现存在于2个植物门的miRNA家族有26个,属于中度保守miRNA家族;14个miRNA家族存在于3个及3个以上植物门中,属于高度保守miRNA家族,其中7个miRNA家族系苔藓、蕨类、裸子和被子植物共有,是植物中最保守的miRNA。分析表明,超过30个miRNA家族的植物有35种。进一步对40个中度或者高度保守miRNA在35种植物中的分布进行研究,发现miRNA家族及其成员在物种间的分布存在较大的差异。这些分布上的差异一方面反映不同植物中miRNA的研究深度不同,另一方面也反映出miRNA在植物进化过程中的适应性调整。研究不同植物中miRNA家族的分布,可在miRNA水平为植物早期进化同源性的研究提供分子依据。     

Moricandia与芸苔属植物亲缘关系的研究

Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ是十字花科中唯一的具Ｃ３Ｃ４植物的属。为向十字花科芸苔属（Ｂｒａｓｉｃａ）作物中转移Ｃ３Ｃ４等重要性状提供基本信息,从可交配性和ＲＦＬＰ指纹图谱两个角度研究了Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ与芸苔属作物间的亲缘关系。结果表明：Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ与芸苔属作物间的可交配性很低,仅从Ｍ．ａｒｖｅｎｓｉｓ×甘蓝型油菜的１０５枚培养子房中获得４个杂种苗。用２３个甘蓝型油菜核ＤＮＡ探针和４个甜菜线粒体ＤＮＡ探针检测了芸苔属作物和ＭｏｒｉｃａｎｄｉａＣ３Ｃ４植物间ＤＮＡ限制性内切酶位点多态性。Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ与芸苔属物种间的同源性很高,其中白菜型油菜与Ｍ．ｎｉｔｅｎｓ之间在核基因组上的相似性甚至大于它与同属的甘蓝型油菜间的相似性。ＭｏｒｉｃａｎｄｉａＣ３Ｃ４物种与芸苔属作物在核ＤＮＡ和细胞质ＤＮＡ间的高度同源性,揭示了通过有性杂交或原生质体融合及染色体间重组的途径向栽培种转移重要基因的可能性。     

肠杆菌科AcrAB多药外排泵分子演化分析

目的：分析肠杆菌科AcrAB多药外排泵的分子演化规律,为多药耐药性病原菌的防治提供基础数据。方法：从NCBI获得肠杆菌科物种AcrAB多药外排泵相关蛋白和核酸序列,采用分析软件,分析肠杆菌科物种AcrAB多药外排泵相关序列。结果：在肠杆菌科各物种AcrA、AcrB和AcrR与大肠埃希氏菌同源性在55%、75%和43%以上。AcrA保守位点分散,在N端和C端较少,在分子一级结构中段较多。AcrB跨膜序列保守性较高,与质子转移相关的三个位点D407、D408和K940以及稳定这三者结构的T978在肠杆菌科完全保守,其一级结构上相邻位点也保守。AcrR序列整体保守性较低,但HTH区域保守性高。与AcrR结合的回文结构及周围序列保守性高,在＂茎＂结构中仅存在一个氨基酸的差异。结论：AcrAB多药外排泵在肠杆菌科中广泛存在,有一定的保守性。分析肠杆菌科AcrAB多药外排泵有助于病原菌多药耐药性的防治。     

林麝、马麝及梅花鹿活化素基因βA亚基成熟肽序列的克隆和分析

活化素(Activin)对睾丸和卵巢产生多重调节作用,对动物的繁育非常关键。本文参考已克隆的其它物种的活化素基因βA亚基成熟肽序列,设计一对简并引物,通过PCR方法从林麝(Moschus berezovskii)、马麝(Moschus chrysogaster)和梅花鹿(Cervus nippon)的基因组DNA中直接扩增目的基因片段。将目的片段分别克隆到pMD1l8-T载体中,并进行序列测定。DNA序列测定及分析表明,林麝、马麝和梅花鹿的活化素基因βA亚基成熟肽序列长345bp,三物种核苷酸序列同源性在98％以上,氨基酸序列同源性在99％以上,核酸限制性酶切图谱也高度相似。将它们与GenBank中已公布的其它物种的活化素序列进行比较,发现该片段在不同进化程度的物种间高度保守。这是首次从麝科动物中成功克隆与生殖相关的核基因,对麝的人工繁育及麝资源的保护利用提供了相关基础资料。     

野猪DHX36解旋酶酶学特性及保守性分析

DHX36解旋酶(DEAH-box helicase 36)在生物体内广泛存在,可作为外源核酸传感器广泛参与机体免疫反应,因其对G-四链体具有高度亲和性和解旋活性而备受关注。目前已报道了3个物种DHX36解旋酶的三维结构,但其酶学活性的保守性研究鲜见报道。本文以哺乳动物野猪(Sus scrofa)DHX36解旋酶(SsDHX36)为研究对象,通过生物化学与生物物理研究技术系统研究了其酶学性质,并对比其与低等无脊椎动物黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)DHX36解旋酶(DmDHX36)的活性,探究DHX36在物种间的功能保守性。本研究通过原核表达系统,分离纯化得到了纯度大于95%的SsDHX36解旋酶;利用荧光偏振和快速停留技术得到SsDHX36的最佳酶学反应条件,发现SsDHX36对G4 DNA具有平行构型的亲和选择性,对富含鸟嘌呤的ssDNA具有结合和解旋的底物偏好性;结合单分子荧光共振能量转移技术对SsDHX36和DmDHX36进行活性比较,发现两者与G4 DNA结合的构型选择性和对富含鸟嘌呤DNA的底物偏好性是保守的。但两者对不同序列长度ssDNA的亲和性...     

牛科动物HSL基因序列分析及其分子进化研究

在对牛科中4种动物即牦牛、瘤牛、普通牛和水牛HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列进行测定的基础上,与Gen-Bank中其他物种相应基因核苷酸序列、氨基酸序列进行了比对分析,并构建了牦牛与其他物种间分子系统进化树。结果表明:牦牛与普通牛、瘤牛、水牛、猪、人、小鼠、大鼠7个物种HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列间保守性较高,同源性大小依次为99.8%、99.6%、97.4%、90.6%、88.4%、83.5%、82.3%。相应氨基酸序列间保守性更高,同源性分别为100%、100%、98.2%、94.0%、92.2%、89.8%、89.8%。牦牛与各物种该基因部分核苷酸序列间碱基变异类型主要表现为碱基转换和颠换,无碱基插入和缺失发生,碱基转换的频率高于颠换的频率;在核苷酸水平上的多数碱基替换都是同义替换;序列间单碱基变异位点大多出现在同一位点,多发生在密码子第3位,其次是第1位,最少发生在第2位,符合分子进化的中性学说。HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列进行多序列对位排列构建的各物种间分子系统进化树结果表明,普通牛和瘤牛首先聚为一类,再分别与牦牛、水牛、猪、人聚类,最后与大鼠、小鼠聚为一类。该聚类结果与动物学上的分类结果一致,表明HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列适合于构建物种间分子系统进化树。研究表明,牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间的遗传距离大小相近,牦牛和水牛间的遗传距离与普通牛、瘤牛和水牛间的遗传距离大小相当。牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间的遗传距离远小于它们各自与水牛这一物种的遗传距离,它们三者之间的亲缘关系也相对于它们各自与水牛间的亲缘关系都较近,故将牦牛、普通牛和瘤牛划分在同一个属——牛属(Bos)更为合理。     

血清反应因子结合位点在小鼠及人基因组中保守性、多样性及进化的研究

目的：CArG元件因其为血清反应因子识别的结合位点近年来备受关注。然而迄今为止尚未见到有关CArG元件的序列特征及进化模式的研究。方法：本研究应用生物信息学方法结合遗传学方法对小鼠及人基因组中CArG元件的位置分布序列类型、多样性及保守性进行深入研究。结果：多样性研究结果显示,CArG元件的序列在小鼠及人类基因组存在大量的不同类型。但是,小鼠和人基因组中CArG元件的主要类型又存在明显差异。同源性分析结果表明人类和小鼠中的CArG元件存在两种进化历程,一部分CArG元件拥有共同的祖先,一部分是在物种分化以后突变产生的。结论：上述研究结果将为更为深入阐述SRF的调控模式奠定理论基础,同时为更清楚的阐释CArG元件序列变化对下游基因的表达影响提供理论支持。