拽线法:一个构建系统发育树的新算法

这篇文章要讨论的拽线法（DL）是贪婪算法的一种。和Fitch—Margoliash（FM）一样,DL也是基于距离矩阵构建系统发育树,但是和FM算法相比,DL具有低复杂度、较高的容错性和准确度高的优点。当存在误差时,DL算法只是加大了不在同一个父节点下的基因序列的距离,但能够准确的判断序列的亲缘关系,进而得到完美的进化树拓扑结构;相比之下,FM算法让各个基因序列间的距离均摊了这种误差,从而有可能将本应该具有相同父节点的基因序列分到不同的分支。     

常用系统发育树构建算法和软件鸟瞰

系统发育树又称进化树、生命树等,在达尔文的"进化论"一书中首次出现,之后系统发育树的重构被广大生物学家所接受。该文阐述了构建系统发育树的基本流程,对目前用于构建系统发育树的四类算法(距离法、最大简约法、最大似然法和贝叶斯法)进行了详细地分析和比较,并介绍了一些常用系统发育树构建和分析软件(PHYLIP、MEGA、MrBayes)的特点。     

U83 Box C/D snoRNA构建果蝇科系统发生树

利用已报道的黑腹果蝇U83基因搜索果蝇基因数据库,鉴定了10种新的果蝇科U83同源基因,它们均位于相应物种核蛋白基因rpl3的内含子中。以冈比亚按蚊为外类群,对11种果蝇的U83核苷酸序列作进化关系分析,用邻接法重建了系统发生树,结果与传统方法构建的系统发生树相比,能反映果蝇科的大致进化关系,但还存在部分差别。为增加序列信息,把序列长度拓展至整个U83所在的内含子,同法构建系统发生树,结果与传统系统发生树几乎完全一致。该研究是用boxC/D snoRNA基因序列构建系统发生树的首次尝试,实验结果证明U83可以很好地用于构建果蝇科内各物种的种系发生树。     

呼肠孤病毒科的系统发育分析

运用邻接法(neibor-joining,NJ)、最大似然法(maximum likehood,ML)对国际病毒分类委员会(Intemational Committee on Taxonomy of Viruses,ICTV)第八次报告中所有已报道的呼肠孤病毒科外层衣壳蛋白序列进行了系统发育分析.结果表明:两种方法构建的系统树拓扑结构基本一致,尽管部分分支略有差异,但都能够反映出科内各属的系统发育关系,分析结果支持了该科的分类地位.同时还比较两种建树方法的异同点,并对建树产生的差异原因作了探讨.     

构建知识网络 提高课堂效率

新一轮的教学改革,将更加注重对学生综合能力的培养。构建生物学知识网络,可以培养学生的综合能力,提高学生的综合素质,以适应当前教育教学改革的需求。以自身实践和体会,从构建生物学知识网络的意义出发,阐述了构建知识网络的4种基本方法——框架法、图解法、列表法和流程法。     

刺参基因组DNA提取的探讨

以刺参为试验材料,分别以CTAB法、SDS法、Segama试剂盒法对刺参的触手、管足、体壁、纵肌、肠和呼吸树组织进行基因组DNA的提取,均得到了高质量的基因组DNA。Segama试剂盒提取DNA条带较其他两种方法清晰,杂质少且无降解,效果最佳。对比6种不同的刺参组织,其中纵肌组织3种方法均获得高质量基因组DNA,为提取基因组DNA的首选组织。开发了利用刺参触手和管足活体取样提取基因组DNA的方法,得到了高质量的基因组DNA,这为刺参无损伤取样提供了数据支持,使得将来刺参家系建立过程中保证亲体的健康存活及减少试验样品取样所带来的损伤成为可能。     

几种新型植物基因表达载体的构建方法

利用基因工程技术手段研究基因功能过程中,构建基因表达载体处于转基因植物的主导地位,采用合适的构建方法会使实验效果事半功倍。植物基因表达载体的构建方法除了传统构建法、Gateway技术、三段T-DNA法、一步克隆法等,还有近年来出现的几种新型的载体构建方法:基于竞争性连接原理快速构建小片段基因表达载体;MicroRNA前体PCR置换法适用于构建小分子RNA表达载体;重组融合PCR法特别适用于插入片段中含有较多限制性酶切位点的载体构建;利用In-Fusion试剂盒可以将任何目的片段插入一个线性化载体的某个区域;构建多片段复杂载体可采用不依赖序列和连接的克隆方法(Sequence and ligation-independent cloning,SLIC)法;Gibson等温拼接法;Golden Gate拼接法。本文将在总结分析前人工作的基础上,结合自己工作的体会和经验分析这7种新方法的特点,期望通过这几种新的方法给植物基因工程表达载体的构建提供新的思路。     

拓扑树间的通经拓扑距离

给出了一种新的系统树间的拓扑距离,使用NJ,MP,UPGMA等3种方法对13种动物的线粒体中14个基因（含组合的）DNA序列数据进行系统树的构建,利用分割拓扑距离和本文给出的通经拓扑距离对这14种系统树这间及其与真树进行比较。结果显示,NJ法对获得已知树的有效率最高,MP法次之,UPGMA法最低。这14种DNA序列所构建的系统树与已知树的拓扑距离基本上是随其DNA序列长度增加而减小,但两者的相关系数并未达到显著水平,分割拓扑距离在总体上可反映树间的拓扑结构差异,但其测度精确度比通经拓扑距离要低。     

基于分子数据的系统发生树构建

系统发生学是研究生物类群间进化关系的学科。随着测序技术、分析方法和计算能力的改进,分子数据被广泛应用,促进了系统发生学的快速发展。系统发生树已成为生态学和比较生物学等研究领域的有力工具。然而,许多研究在进行系统发生树构建时更侧重各种软件的使用,一些基本原则或注意事项有时会被弱化甚至忽视。该文详细介绍了基于分子数据进行系统发生树构建的工作流程和基本方法,包括类群取样、分子标记选择、序列比对、分区及模型选择、序列联合分析以及拓扑结构检验等关键步骤。此外,该文还为系统发生树构建常用的3种方法(最大简约法、最大似然法和贝叶斯法)提供了相应的软件操作流程和运行命令,以期为相关研究提供参考。     

重建系统演化树的一种新方法--试错法

重建系统演化树是进化研究的一个极为重要的方面。系统树的构建依赖于一定的方法和数据。在分子系统演化研究中,所使用的数据大多是ＤＮＡ序列、氨基酸序列和分子标记。而就构树方法来说,ＮＪ法、ＭＬ法和ＭＰ法是三种最为普遍使用的方法。本文给出了一种新的建树方法,即试错法。该方法不但具有与ＮＪ法一样好的建树效果,而且不存在难以解释的负枝长问题。     

滇西亚种树鼩体外寄生虫自然感染状况及分析

目的调查滇西亚种树鼩体外寄生虫的自然感染状况,为建立树鼩质量控制标准提供依据。方法对野生的滇西亚种树鼩和自繁F1代树鼩各60只分别用尸检法和活体法检测,随即采用拔毛或用透明胶带粘取腋下、耳根、腹股沟、肛门附近等处的毛发制片,置于体视镜和显微镜下观察虫体和虫卵。结果野生滇西亚种树鼩和自繁F1代树鼩体外寄生虫自然感染率分别为：虱子25%/6%、蚤5%/0、蜱1.6%/0、水蛭1.6%/0、虱子和蚤混合感染1.6%/0。结论野生树鼩体外寄生虫的自然感染多为虱子和蚤,其次还有蝉、水蛭,总感染率明显高于自繁F1代。使用灭虱灵对于驱除树鼩体外寄生虫具有较好的疗效。     

石蒜Mg^2＋转运体基因LrMGT的克隆与分析

从石蒜〔Lycoris radiata（L’Hér.）Herb.〕叶片全长cDNA文库中克隆获得Mg^2＋转运体（MGT）基因LrMGT。序列分析结果显示：LrMGT基因的cDNA序列全长1 726 bp,其中开放阅读框（ORF）长度921 bp,编码306个氨基酸。石蒜LrMGT基因编码的氨基酸序列的理论相对分子质量为33 635,理论等电点为pI 5.14,为疏水性膜蛋白,不具有信号肽。序列比对结果表明：石蒜LrMGT基因编码的氨基酸序列与小米〔Setaria italica（Linn.）Beauv.〕、水稻（Oryza sativa Linn.）和拟南芥〔Arabidopsis thaliana（Linn.）Heynh.〕等植物的MGT基因编码的氨基酸序列的相似性较高,相似度达到72%~76%;石蒜LrMGT基因与其他植物MGT基因编码的氨基酸序列的保守区域较大,均具有较高的保守性。在NJ系统树上石蒜LrMGT基因编码的氨基酸序列与禾本科（Gramineae）植物二穗短柄草〔Brachypodium distachyum（Linn.）Beauv.〕、水稻、高粱〔Sorghum bicolor（Linn.）Moench〕和小米MGT基因编码的氨基酸序列聚为同一个分支,表明它们可能具有较近的进化关系。实时荧光定量PCR结果表明：石蒜LrMGT基因在根和鳞茎中的相对表达量较高,在叶片和花中的相对表达量较低,具有明显的组织特异性。     

AFP、AFU、β_2-MG、CA199联合检测对原发性肝癌的早期诊断价值

目的：探讨原发性肝癌患者血清甲胎蛋白（AFP）、а-L岩藻糖苷酶（AFU）、β2-微球蛋白（β2-MG）、糖类抗原-199（CA199）的含量及其联合检测对原发性肝癌的早期诊断价值。方法：选择56例原发性肝癌患者、60名肝炎肝硬化患者和60名健康对照作为研究对象,分别应用比值法和化学发光法、生化法检测其血清AFP、AFU、β2-MG、CA199的含量。结果：原发性肝癌患者血清AFP、AFU、β2-MG、CA199含量均显着高于肝炎肝硬化组及健康对照组,差异均有统计学意义（P均〈0.05）;联合检测AFP、AFU、β2-MG、CA199四种肿瘤标志物,其阳性率达（85.7%）明显高于AFP（53.6%）、AFU（55.4%）、β2-MG（48.2%）和CA199（42.9%）单项检测组（P均〈0.05）;且AFP、AFU、β2-MG、CA199四种肿瘤标志物联合检测的敏感性均高于单一检测指标,差异有统计学意义（P〈0.05）,但其特异性显著低于AFU、β2-MG单项检测（P〈0.05）。结论：联合检测血清AFP、AFU、β2-MG、CA199含量可以提高对原发性肝癌的阳性诊断率,对诊断及鉴别诊断原发性肝癌具有重要意义。     

小鼠脑组织中溶血卵磷脂和卵磷脂含量的简便分析方法

目的建立快速准确测定小鼠脑组织中卵磷脂（PC）和溶血卵磷脂（LPC）含量的简便方法。方法小鼠脑组织经氯仿和甲醇抽提总脂后,以氯仿/甲醇/乙酸/丙酮/水（40/25/7/4/2,v/v）为展层剂,采用单相薄层层析（TLC）并结合钼蓝定磷法测定两种磷脂的含量。结果该法测定PC和LPC的回收率分别为94.91%±6.74%和104.00%±5.38%,相对标准偏差分别为5.05%和7.10%,最低检测限为4.80nmol。用此法测得小鼠脑组织中PC和LPC的含量分别为20257.14±1022.88nmol/g脑重、420.91±29.87nmol/g脑重。结论TLC法用于小鼠脑组织中LPC等磷脂的测定,简便易操作、重现性好,不仅能够分离测定PC和LPC,而且能够分离测定小鼠脑组织中的另外其它5种磷脂。     

气相色谱质谱法测定食品包装材料中24种邻苯二甲酸酯(英文)

目的:建立同时检测食品包装材料中24种邻苯二甲酸酯类化合物的气相色谱质谱法(GC-MS)分析方法。方法:用正己烷提取包装材料,GC-MS选择离子监测模式(SIM)测定,运用气质联用仪测定24种邻苯二甲酸酯类物质。结果:24种邻苯二甲酸酯类物质的线性范围为0.05 mg/L~10 mg/L,除了邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)为0.5 mg/L~10 mg/L,相关系数(r2)除DINP、DIDP外均大于0.99,方法的检出限(信噪比为3)为0.002 mg/kg~0.05 mg/kg,在食品包装材料基质中3个加标水平的平均回收率为85.2%~108%,相对标准偏差(RSD,n=6)为5.9%~10.2%。结论:该方法快速、灵敏、准确可靠,适用于食品包装材料中邻苯二甲酸酯类化合物的分析检测。     

转录组测序揭示油桐脂肪酸的合成途径

油桐是我国重要的木本油料植物,过去对油桐的研究主要集中于栽培和常规育种,与油桐种仁油脂合成相关的分子机理研究还未见报道。本研究采用转录组测序（RNA-Seq）技术,比较了油桐种子油脂合成3个不同时期的转录组,获得了大量差异表达的Unigene序列。通过GO（GeneOntology）分类和代谢途径富集性分析将这些差异表达的Unigene归类于包含脂肪酸生物合成途径在内的128个代谢途径。随后将脂肪酸生物合成途径中的54个Unigene序列在KEGG（KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes）数据库中进行比对,获得了14个关键酶的同源蛋白质。本研究通过对编码这些同源蛋白质的基因在油桐种子油脂合成期的表达模式进行分析,以期为油桐油脂合成,尤其是桐酸合成机理的解析提供理论参考,并为进一步的理论研究和油桐的遗传改良提供潜在的基因资源,从而提高油桐的单位面积产量。     

大鼠IgA肾病模型的建立及血清中IL-6、FN、NO的检测

目的建立大鼠IgA肾病（IgAN）模型,测定大鼠血清中的白介素-6（IL-6）、纤维结合蛋白（FN）、一氧化氮（NO）,探讨这些指标水平的变化与IgAN免疫损伤的相关性,为临床治疗提供动物实验研究依据。方法24只大鼠被随机分成3组,每组8只。模型组和治疗组用免疫复合物法复制;正常对照组用生理盐水。10周后,治疗组大鼠被给予雷公藤多甙片3周。留取所有大鼠血清测定IL-6、FN、NO;留取所有大鼠尿液测定红细胞（RBC）、总蛋白量（TPR）;留取所有大鼠肾组织作病理学检查。结果模型组中大鼠尿液中RBC、TPR含量较治疗组及正常对照组显著增高（P〈0．01）;血清中的IL-6、FN的水平较治疗组及正常对照组显著增高（P〈0．01）;血清中的NO水平较治疗组及正常对照组显著降低（P〈0．01）。治疗组的大鼠肾组织病理损伤程度较模型组明显减轻（P〈0．01）。结论血清中的IL-6、FN及NO的水平与RBC数、TPR及肾组织病理损伤程度相关,它们可作为观察IgAN治疗效果的重要指标,也可作为IgAN严重性的预测指标。下调血中的IL-6、FN及上调NO的水平,可减少IgA与FN免疫复合物的形成,从而改善肾组织的免疫损伤。     

食蟹猴和恒河猴卵母细胞及早期胚胎玻璃化冻存

为了节省经费和使转基因模型动物品种资源得到妥善保存,该研究利用自制的梯度浓度冷冻液和解冻液结合玻璃化方式分别冷冻和解冻了非人灵长类动物的183个卵母细胞（GV期、MI期和MII期）、114个卵裂期胚胎（2-细胞期、4-细胞期和8-细胞期）及25个桑椹期胚胎。其中食蟹猴卵母细胞67个,卵裂期胚胎45个,桑椹期胚胎11个;恒河猴卵母细胞116个,卵裂期胚胎69个,桑椹期胚胎14个。复苏后存活率分别为56/67（83.58%）、36/45（80.00%）、9/11（81.82%）、102/116（87.93%）、55/69（79.71%）和11/14（78.57%）。结果表明,快速玻璃化冷冻法简便且胚胎存活率高,是一种较好的冷冻食蟹猴和恒河猴卵母细胞及胚胎的方法。     

PML（NLS^-）蛋白在NB4细胞及其裸鼠移植瘤中定位的验证

验证中性粒细胞弹性蛋白酶（neutrophil elastase,NE）切割PML—RARa后,PML（NLS-）蛋白的存在和定位。将质粒pCMV-HA—NE电转染NB4细胞,用Westemblot法验证质粒转染成功;提取电转染质粒成功64／NB4细胞的胞浆蛋白,用Westem blot法检测NB4细胞中PML（NLS^-）蛋白的表达;免疫荧光法和激光共聚焦检测电转染质粒成功的NB4细胞中PML（NLS^-）蛋白的表达及定位;同时,建立NB4细胞、K562细胞和电转染质粒成功的NB4细胞裸鼠皮下瘤模型,用Westem blot、免疫组化法检测PML（NLS^-）蛋白在移植瘤组织细胞中的表达与定位。结果表明,westemblot检测电转染质粒pCMV-HA-NE的NB4细胞成功表达NE蛋白：NE酶成功切割PML-RARα,Western blot检测到电转染质粒pCMV-HA-NE的NB4细胞表达PML（NLS^-）蛋白;免疫荧光和激光共聚焦均可检测到电转染质粒成功的NB4细胞中PML（NLS^-）蛋白定位于细胞胞浆：Westem blot和免疫组化法检测到电转染质粒成功的NB4细胞裸鼠移植瘤中的PML（NLS^-）蛋白的表达且定位于细胞胞浆,而NB4和K562细胞裸鼠皮下瘤中PML蛋白主要定位于胞核。综上所述,该文成功将质粒pCMV-HA—NE电转染NB4细胞并用Western blot、免疫荧光、激光共聚焦、免疫组化验证PML（NLS-）蛋白存在于NB4细胞胞浆,这一现象可以为急性早幼粒细胞白血病的临床早期诊断与治疗提供新的依据。     

重组8型腺相关病毒介导HBV急性感染树鼩模型建立

目的利用重组8型腺相关病毒介导1.3拷贝HBV基因组（1.3HBV,ayw亚型）在树鼩肝脏表达,建立HBV急性感染树鼩模型。方法通过大腿内侧静脉注射将携带有1.3 HBV的重组8型腺相关病毒（recombi-nant adeno-associated virus 8,rAAV8-1.3HBV）导入树鼩肝脏,通过ELISA检测树鼩血清中HBsAg、HBeAg、HBsAb、HBeAb、HBcAb,荧光定量PCR检测树鼩肝脏和血清中HBV DNA,全自动生化分析仪检测血清中ALT水平,并观察感染后肝脏的病变情况。结果 HBV感染主要血清标志物1～2周内均检测阳性;30 d后肝组织仍可检测到病毒抗原阳性细胞;55 d时肝组织HBV DNA拷贝数仍可达到104～105;树鼩血清中HBV DNA拷贝数持续一个月高于正常组;肝组织炎细胞略增多,血清ALT水平持续升高。结论 rAAV8所携带的HBV基因组高效专一导入树鼩肝细胞并复制表达,成功建立HBV急性感染树鼩模型,为进一步探索rAAV8树鼩慢性感染模型打下一定的基础。