一种预测单链RNA分子二级结构的计算机算法

本文给出了一个利用已知能量数据构成具有最小自由能的单链RNA分子二级结构的计算机算法,并给出了此算法的可行性证明和应用实例。     

一种快速计算RNA分子二级结构的方法

 <正> 计算机在生命科学中的应用已日益深入广泛。在核酸研究方面,提出了各种预测单链RNA分子二级结构的算法。虽然尚未有一种理想的算法能完全正确地预测出一个RNA分子链的二级结构,并且费机时费内存,但是已经开辟了一条道路。本文介绍的算法具有方法简单,内存开销小和运算时间短的优点,在微机上就可以实现对较大的RNA分子二级结构的预测。根据现有的研究文献作以下几个约定:     

RNA大分子的二极结构预测

本文提出能预测单链核酸分子的具有最小自由能的二级结构的计算方法。方法的基础是拓扑平面图的最大C—匹配原理和现有的单链核酸分子折叠构象的热力学数据资料。为了说明算法的能力,对免疫球蛋白r1重链的mRNA片段序列(459个核苷酸残基)大肠杆菌16s rRNA片段序列(567一883)以及脊髓灰白质炎病毒RNA片段序列(1—74O)的二级结构进行了计算机预测并同现有的结构模型进行了比较和讨论。由计算机预测的大肠杆菌16s rRNA中心域的二级结构与Noller和Woese提出的结构模型基本一致。     

微小RNA研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一类长度为21-23核苷酸(nt)、进化上比较保守的非编码蛋白质的单链小RNA分子,它们一般通过Dicer酶从具有发夹二级结构的前体RNA加工而来。在真核生物的发育、基因表达等一系列过程中发挥了重要作用。     

一个RNA分子二级结构自动绘图系统

本文介绍一个核糖核酸(RNA)二级结构自动绘图系统。它可以把以碱基匹配对表示的RNA分子的二级结构自动转化为直观的图形显示。RNA分子结构图形可以显示在计算机图形终端上,并可进行放大,缩小,平移,旋转等操作;也可以在绘图纸上画出图形。该系统用BASIC语言书写,在IBM PC／XT和IBM 5550微型机上实现。     

植物中 RNA 分子系统运输的研究进展

RNA 分子主要以单链的形式存在于生物体内,既担负着贮存及转移遗传信息的作用,又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能 . 在植物中 RNA 也可作为活跃的信号分子调控基因表达和发育 . 介绍了包括病毒 RNA 、 RNA 沉默信号、特异内源 RNA 等 RNA 分子,在植物体内的系统运输及其在植物基因表达调控中所起作用的研究进展 .     

核酸探针技术简介

<正> 核酸探针实质上是DNA或RNA片段,这类片段或参与某种功能或具有某种特征,并往往被连上放射性物质或非放射性物质的指示剂。探针的作用是探查目的DNA或RNA的存在情况,核酸双链分子中各碱基之间有严格的配对原则,就DNA分子说,碱基间的配对总是A-T,C-G,探针的单链只有和与之相对应的称为互补的单链在一起时才能形成新的双链分子,在一个被探测的体系中如果显示     

T4病毒科一个新成员的分离鉴定

从松毛虫中分离一种球状二十面体病毒粒子.病毒直径为44nm.通过低温冷冻电镜技术和计算机图像处理技术,研究了该病毒衣壳的三维结构.结果表明,病毒颗粒具双层结构,衣壳由240个亚基组成,分布于T=4的二十面体上.病毒核酸地衣酚反应呈阳性,联苯胺反应呈阴性结果.而紫外吸收实验则呈明显的单链特征,辅以酶消化实验的结果,证实该病毒为单链RNA病毒.琼脂糖电泳显示该病毒RNA分子大小约为5.2kb.SDS-聚丙烯酰胺电泳表明该病毒结构蛋白有一条大小约为52kD主带和一条弱带(39kD).本病毒是T4病毒科的一名新成员,这是我国首次报告的T4病毒科的病毒.     

5SRNA二级结构的研究 1.一种以Fox模型为基础的微型计算机方法

本文系以Fox模型为兰本而设计的一种建立5S RNA二级结构的微型计算机方法。将5S RNA分子的核苷酸顺序作为信息输入,经Z—80微型计算机处理约4分钟后,即可建立在仅考虑二级相互作用的情况下,相当于Fox模型的具有最低自由能的二级结构。 本方法获得的结果与同样以Fox模型为兰本的其它方法所得到的结果相符。本方法简便、快速和费用低廉,易于推广应用。     

抗Ⅳ型胶原酶单链抗体在毕赤酵母中分泌表达

利用毕赤酵母系统表达抗Ⅳ型胶原酶人单链抗体。首先把目的基因克隆到毕赤酵母表达载体上,电击转化受体菌,在甲醇诱导下表达单链抗体。SDS－PAGE和免疫印迹显示毕酵母分泌表达人单链抗体,表达量约20mg/L酵母培养物。该表达系统与大肠杆菌相比,简化了表达产物的分离纯化程序。     

抗IV型胶原酶单链抗体在毕赤酵母中分泌表达*

利用毕赤酵母系统表达抗 IV型胶原酶人单链抗体。首先把目的基因克隆到毕赤酵母表达载体上 ,电击转化受体菌。在甲醇诱导下表达单链抗体。 SDS- PAGE和免疫印迹显示毕赤酵母分泌表达人单链抗体 ,表达量约 2 0 mg/ L酵母培养物。该表达系统与大肠杆菌相比 ,简化了表达产物的分离纯化程序。     

在DNA序列上寻找蛋白质基因的计算机程序

测定DNA分子的核苷酸排列顺序的快速方法已经出现,在一个DNA分子的序列被阐明后,如何尽快地搞清分子上哪些区域是蛋白质的编码区将是一个重要的问题。近年内,Staden在这方面做了一些工作。程序介绍我们在TRS-80Ⅰ型微计算机上实现了一组从DNA分子的核苷酸顺序出发来预测蛋白质基因区的计算机程序。程序是用Basic语言写的,它能够把计算结果在WX4671型绘图仪     

脱氧核酶的研究进展

脱氧核酶是的年来利用体外分子进化技术合成的一种具有催化功能的单链DNA片段,它能催化RNA特定部位的切割反应,从mRNA水平对基因灭活,从而调控蛋白的表达,可能成为对抗RNA病毒感染、肿瘤等疾病的新型工具。     

基于量子进化算法的RNA序列-结构比对

多序列比对是计算分子生物学的经典问题,也是许多生物学研究的重要基础步骤．RNA作为生物大分子的一种,不同于蛋白质和DNA,其二级结构在进化过程中比初级序列更保守,因此要求在RNA序列比对中不仅要考虑序列信息,更要着重考虑二级结构信息．提出了一种基于量子进化算法的RNA多序列-结构比对程序,对RNA序列进行了量子编码,设计了考虑进结构信息的全交叉算子,提出了适合于进行RNA序列-结构比对的适应度函数,克服了传统进化算法收敛速度慢和早熟问题．在标准数据库上的测试,证实了方法的有效性．     

miRNA,lncRNA与心血管疾病

近年来,心血管疾病在我国的发病率和致死率呈逐年上升趋势,已成为威胁我国公众健康的重要疾病之一.尽管长期的研究使人们对心血管疾病有了一定的了解,但是其发病机制尚未完全清楚.非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)是指转录组中不编码蛋白的功能性RNA分子,包括微小RNA(microRNA,miRNA)和长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)等.miRNA是一类在进化上高度保守,具有转录后调节活性的单链非编码小分子RNA.而lncRNA是一类转录本长度超过200个核苷酸的功能性非编码RNA分子.研究表明,这些功能性ncRNA不但在细胞增殖、分化和衰老过程中发挥着重要作用,还参与了癌症、神经退行性疾病和心血管疾病等疾病的病理进程.本文将着重概述miRNA和lncRNA在心血管疾病中的作用及其最新研究进展.     

小麦丛矮病毒核酸的研究

小麦丛矮病毒(Wheat Rosette Stunt Virus.以下简称WRSV)的核酸可以通过SDS-尿素处理和苯酚抽提的方法分离获得。琼脂糖凝胶电泳测得核酸的分子量约为4.4×10~6道尔顿。核酸温度熔解曲线的测定证明它是一个单链的RNA。在电子显微镜下可观察到两种长度的核酸分子,一种长度约为3.5～4.0μ,相当于碱基数为14,000～16,000,另一种约为其一半;并能看到RNA的一些二级结构。     

蝗虫染色体C带带型示意图的计算机绘制

该程序用C语言和FoxPro混合编写,把C语言的绘图优势和FoxPro强大的制表优势完美地结合起来, 通过输入实验测量的有关数据,可显示和打印出蝗虫C带带型的示意图,并可显示和打印出数据的统计表,以便于同模式图进行对照分析,并可将有关数据进行贮存。该程序稍作改动后可推广到其他动植物的C带以及其他带型示意图的绘制中。 Abstract:Using this program,we can draw all chromosomes of a species in line.Moreover,it can express centromere C-band,terminal C-band and internal C-band of each chromosome.This program not only can be used for locusts,after a little change,it can be used for all animals and plants.     

口蹄疫病毒基因组内部核糖体进入位点一级和二级结构分析

以口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)强毒China/99株牛舌水泡皮为材料,用RT-PCR法提取RNA及扩增目的cDNA,然后与pGEM-T Easy载体连接并转化JM109菌株,再经重组质粒电泳、PCR和EcoRI酶切鉴定.用DNAstar软件比较了内部核糖体进入位点(IRES)的序列差异,并用RNAdraw软件绘制和分析了该区段的二级结构.8株FMDV IRES核苷酸序列比较表明该区段较为保守,并对非保守区域进行了分析.二级结构分析表明,FMDV IRES至少有3种二级结构图形:第一型有5个结构域,与Pilipenko等报道的一致;第二和三型分别有6和11个结构域,与Pilipenko等报道的结果不同.无论FMDV IRES二级结构如何不同,但单链区大部分核苷酸序列或基序相同,如AACUCC、GAAA、CUUU、AGG、AACC、GUAA等.茎环柄部核苷酸对维持二级结构的空间构像具有十分重要的作用,环中或单链区序列(基序)在维持其功能方面具有很重要的作用,如GAAA和CUUU基序分别是三级结构的组件和嘧啶区结合蛋白的结合位点.     

Cell Metab:鉴定出调节β细胞生长的分子通路,有助开发出新的糖尿病疗法

正胰腺β细胞通过产生胰岛素而有助维持正常的血糖水平。β细胞受损和丢失会干扰胰岛素产生,从而导致1型糖尿病和2型糖尿病产生。在一项新的研究中,来自美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员首次利用单细胞RNA测序绘制出调节β细胞生长的分子通路,从而可能利用这些分子通路诱导它们再生。相关研究结果发表在Cell Metabolism期刊上,论文标题为     

羊驼线粒体12srRNA/tRNA-Val/16rRNA 基因序列测定及分子进化研究

对GaneBank中登录的部分骆驼科动物线粒体12 srRNA/tRNA-Val/16 rRNA基因序列进行同源性比较,并借助DNAstar软件设计引物,扩增并进行序列分析,旨在揭示其遗传变异的规律。PCR条件优化后成功扩增出长度为1 014 bp的DNA片段,b lastn分析显示,该片断与骆驼科动物的同源性高于95%,所获得片断包括30bp的12 srRNA基因部分序列,71 bp的tRNA-Val基因全序列和913 bp的16 srRNA基因部分序列。利用RNA-structure 4.2 RNA分析软件绘制了部分骆驼科动物的线粒体tRNA-Val推导性二级结构图,比较结果显示,羊驼线粒体tRNA-Val氨基酸臂和反密码子环呈属间特异性遗传。