水稻全基因组编码抗病基因同源序列分析

利用模糊搜索的方法,在TIGR水稻日本晴基因组数据库(TIGR Rice Genome Annotation-Release5)中识别出565个编码抗病蛋白质的同源序列;利用识别出565个编码抗病蛋白质序列分别与籼稻基因组数据库进行BLASTP联配,共确定320个对应的等位基因。通过在线生物信息学软件,识别了这565个抗病基因的保守结构域、保守模体和DNA序列内转座子元件,其中有14个抗病基因同源序列注释错误。同时绘出了这些基因的基因组分布,并基于这些基因的同源树分析和基因组物理分布,认为基因的原位和远程复制事件产生了抗病基因的现存分布和多样性,其中转座子在复制过程中扮演了重要角色。这些对抗病机制研究和抗病基因进化研究以及抗病基因的转育具有重要意义。     

利用TIGR番茄基因索引分析挖掘果实成熟相关基因

目前,互联网上提供许多关于基因及其相关信息的数据库,从这些资料库中提取的资料信息,可用于遗传,生化,分子生物学等各种形式的研究。TIGR Tomato Gene Index数据库中的信息为研究番茄果实成熟开辟了新思路。本研究通过对该数据库的分析,发现了一些在番茄果实成熟过程中差异表达的基因。并进一步通过基因芯片软件和文献挖掘的方法对这些基因进行了分析,结果发现了一些新的与果实成熟相关的基因。这对研究番茄果实成熟提供有价值的信息和思路。     

水稻NBS-LRR基因选择性剪接的全基因组检测及分析

选择性剪接是促进基因组复杂性和蛋白质组多样性的一种主要机制,但是对水稻NBS-LRR序列选择性剪接的全基因组分析却未见报道。通过隐马尔柯夫模型搜索,从TIGR数据库里得到了855条编码NBS-LRR基序的序列。利用这些序列在KOME、TIGR基因索引及UniProt三个数据库中进行同源搜索,获得同源的完整cDNA序列、假设一致性序列和蛋白质序列。再利用Spidey和SIM4程序把完整cDNA序列和假设一致性序列联配到相应的BAC序列上来预测选择性剪接。蛋白质序列和基因组序列之间的联配使用tBLASTn。在这875个NBS-LRR基因中,119个基因具有选择性剪接现象,其中包括71内含子保留,20个外显子跳跃,25个选择性起始,16个选择性终止,12个5′端的选择性剪接和16个3′端选择性剪接。大多数选择性剪接都为两个和多个转录本所支持。可以通过访问http://www.bioinfor.org查询这些数据。进而通过生物信息学分析剪接边界发现外显子跳跃和内含子保留的‘GT…AG’的规则不如组成型的保守。这暗示了它们是通过不同的调控机制来指导剪接变构体的形成。通过分析内含子保留对蛋白质的影响,发现选择性剪接的蛋白更倾向于改变其C端氨基酸序列。最后对选择性剪接的组织分布和蛋白质定位进行分析,结果表明选择性剪接的最大类的组织分布是根和愈伤组织。超过1/3剪接变构体的蛋白质定位是质膜和细胞质。这些选择性剪接蛋白可能在抗病信号转导中起到重要作用。     

流感嗜血杆菌的基因组学研究进展

流感嗜血杆菌Rd型是第一个被测序的细菌.其基因组大小为1830137bp,A含量为31%,C为19%,G为19%,T为31%,GC含量为38%,TIGR确认了1473个具有重要功能的基因.基因组序列中包含有复制子、核糖体启动子、毒力基因、DNA转运系统、调节子等结构.流感嗜血杆菌的基因组研究必将对寻找疾病相关基因和抗原基因,筛选药物作用靶位,研制特异的诊断试剂、药物和疫苗具有十分重要的科学意义.对流感嗜血杆菌的基因组学研究进展进行了综述.     

运用酶切自连法分析鉴定肺炎链球菌体内诱导基因

肺炎链球菌是严重侵袭性感染和上呼吸道感染最重要的条件致病菌之一,分析鉴定体内诱导基因序列变得尤为重要。本研究利用酶切自连法成功从129个体内诱导表达的肺炎链球菌中获得13个融合重组自杀质粒,通过与肺炎链球菌株TIGR4基因组序列的同源性比对,共得到10个不同的体内诱导基因,其中8个是从血液中筛选出的,另2个为从肺组织中筛选出;通过分析得到18个开放阅读框,其中大部分为已知功能基因,参与细菌多种生命活动,有2个为未知功能基因,编码假想蛋白。可见,酶切自连法可有效用于筛选基因的分析鉴定。     

ESTs数据分析及ESTs数据系统

为了充分利用大量ESTs数据中的生物学价值，需要用一种系统方法对公共数据库中的ESTs进行分析。目前已有几种ESTs数据系统作了这样的尝试，包括TIGR Indices、UniGene和STACK等。不同的系统采用了不同的“聚类”和“拼接”的算法，它们对结果分析可产生不同的意义。这些数据系统为充分利用ESTs数据提供了可能。     

基于GEO和TCGA数据库分析促癌基因INHBA和抑癌基因CLCA4、CA4在结直肠癌中表达

目的:通过分析GEO数据库结直肠癌相关芯片集,寻找差异基因,并在TCGA数据库和GEO数据库进行验证,为结直肠癌的早期诊断寻找标志物。方法:分析GEO数据库结直肠癌相关芯片集GSE21510、GSE25071、GSE32323。分别分析差异基因,采用文恩图软件查找共同差异基因。进一步在TCGA数据库查找差异基因在结直肠癌中的表达及生存曲线。最后通过GEO数据库GSE24514验证差异基因的表达。结果:GSE21510,包含104例样本,共筛选出251个差异基因,其中上调基因146个,下调基因105个。GSE25071,包含50例样本,共筛选出669个差异基因,其中上调基因312个,下调基因357个。GSE32323,包含10例样本,共筛选出353个差异基因,其中上调基因115个,下调基因238个。在样本中上调基因为促癌基因,下调基因为抑癌基因。经文恩图分析,3个基因集交集共有15个基因,其中上调基因3个,下调基因12个。在TCGA数据库中查找差异基因的表达量和生存曲线,生存曲线选择结肠癌数据集,选取279个样本进行分析。根据差异基因的表达和生存曲线,最终确定促癌基因INHBA和抑癌基因CLCA4、CA4为结直肠癌的标志物。最后在GSE24514芯片集验证差异基因的表达。结论:通过GEO和TCGA数据库筛选及验证,发现在结直肠癌组织中INHBA基因明显上调,CLCA4、CA4基因明显下调。最终确定促癌基因INHBA和抑癌基因CLCA4、CA4可作为结直肠癌早期诊断的标志物。     

水稻条纹病毒胁迫下的水稻全基因组表达谱

水稻条纹叶枯病由水稻条纹病毒(Rice stripe virus, RSV)引起,对我国水稻生产危害严重.为了明确RSV侵染对水稻基因表达谱的影响,采用Affymetrix水稻全基因组芯片对RSV接种后出现条纹症状第7天的武育粳3号水稻病叶和相应的健康叶片进行了全基因组表达谱分析,得到3 517个差异基因,其中2 002个表达上调,1 515个表达下调.根据TIGR数据库注释(http://www.tigr.org/tdb/e2k1/osa1/)和MIPS基因功能分类标准(http://mips.gsf.de/projects/funcat)将差异基因归类为15个功能类别,多数差异基因与植物防御、信号传导及蛋白质、碳水化合物的代谢相关,一些转录因子的表达也发生了明显的变化.代谢途径分析表明,RSV侵染后磷酸戊糖途径、类黄酮合成途径和芸苔素合成途径的相关基因表达明显增强,赤霉素合成途径相关基因的表达受到了抑制.     

阴地蕨全转录组分析及植物激素信号转导相关基因筛选

该研究以新鲜阴地蕨全株为材料,用Illumina HiSeq 2500平台进行全转录组测序,干净序列经组装后得单一基因(Unigene),将Unigene在非冗余蛋白/核酸数据库(nonredundant protein database,NR)、核酸序列数据库(nucleotide sequence database,NT)、基因本体论数据库(gene ontology,GO)、蛋白质真核同源数据库(clusters of eukaryotic orthologous groups,COG)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)、蛋白质序列数据库SwissProt和Interpro进行生物信息学分析。结果表明:共获得干净序列6.67 Gb,组装后得到58 646个Unigene,平均长度为1 023 bp,Unigene在上述数据库的总体注释率为69.25%。其中,在GO数据库中,20 762个基因被注释到生物功能、细胞组分和分子功能3个本体的52个功能组,COG注释了20 633个基因并将其划分为25个...     

16S rRNA基因和COI基因序列分析在石斑鱼物种鉴定中的应用

对台湾海峡常见的8种石斑鱼进行了16S rRNA基因和COI基因的序列测定,并通过GenBank和BOLD两个数据库进行鱼种鉴定.序列分析表明,COI基因较16S rRNA基因有更大的分辨率;两个基因序列在GenBank中的搜索结果和COI基因序列在两个数据库的搜索结果大部分一致,但仍有部分差异.建议同时使用COI和16S rRNA两种保守基因,进行序列测定,然后在GenBank和BOLD SYSTEMS数据库进行搜索,选择一致的鉴定物种作为鉴定结果.     

稻瘟菌Magnaporthe oryzae P-ATPases基因家族分析

利用TCDB(Transporter Classification Database)网站数据库中的P-ATPases氨基酸序列对稻瘟菌全基因组表达序列(Coding Sequence,CDS)数据库进行搜索和分析,共发现23个P-ATPases基因,进化树分析表明这23个基因分属于4个家族和7个亚家族。构建了本地ESTs数据库,通过P-ATPases基因CDS序列与EST序列比对分析发现,在这些基因中有20个存在EST同源体,另外3个基因没有发现EST同源体,因此这20个基因是真实P-ATPases基因的可能性更高。运用MEME程序分析了这些P-ATPases蛋白结构域的基序,有6种基序在90%以上的基因氨基酸序列中出现,属保守基序。对这23个P-ATPases基因GC含量的分析表明,它们的平均GC含量在0.519-0.628之间,稍高于稻瘟菌整个基因组GC平均含量(0.516),同时这些基因内各区段GC含量变化不大,没有明显的梯度变化。本文结果为下一步深入研究稻瘟菌中P-ATPases基因家族的功能奠定了基础。     

4个microRNA靶基因数据库简介

随着对microRNA(miRNA)研究的不断深入,在不同生物中发现了大量miRNA,相应的数据库也应运而生。目前已建立了一些miRNA靶基因数据库,却鲜见介绍。我们简要介绍4个miRNA靶基因数据库及其使用方法,以方便研究者快速查找到所需信息。     

华盛顿大学开发使基因靶向药物与疾病相关基因匹配的数据库

2013年10月13日,圣路易斯华盛顿大学基因研究所的研究团队宣布,建立了能将上千个癌症及其他疾病相关基因与基因靶向药进行匹配的网络数据库。该数据库不仅包含了美国FDA批准的使用药物,也包含了正在进行临床试验或在新药研发阶段的药物信息。     

Pathway Tools可视化分析水稻基因表达谱

后基因组时代的到来使基因转录组学、蛋白质组学和代谢组学等高通量、多层次的生物研究手段广泛应用于植物科学研究,从海量数据中有效挖掘必要的生物信息成为当今组学研究的瓶颈问题。RiceCyc(http://www.gramene.org/pathway/)及其核心软件Pathway Tools是水稻代谢途径分析的有效工具。通过搜索TIGR(ht-tp://www.tigr.org/tdb/e2k1/osa1/)数据库,用Pathway Tools软件的omics viewer工具将耐盐品种FL478和其不耐盐亲本IR29在盐处理条件相对对照条件下的110个差异表达基因可视化展示在包含362条代谢途径信息的RiceCyc细胞代谢图上,从整体水平上分析了二者对盐胁迫反应的不同。结果表明,在相同的盐胁迫条件下,FL478相对IR29反应明显较快,前者中被诱导的代谢途径主要是能量循环过程如磷酸戊糖途径、糖酵解和三羧酸循环(TCA循环),以及核糖的分解、碳水化合物的利用途径;而后者中表达出现差异的基因主要涉及植物激素的生物合成,细胞结构组分代谢及次级代谢等途径;类黄酮合成途径在IR29中被明显诱导而在FL478中没有变化。     

绿眼赛茧蜂转录组分析及嗅觉相关蛋白基因的鉴定

[目的]绿眼赛茧蜂Zele chlorophthalmus是草地螟Loxoste gesticticalis幼虫重要天敌之一.本研究通过构建绿眼赛茧蜂触角转录组数据库,挖掘其与嗅觉相关的蛋白基因,为更好的利用绿眼赛茧蜂防治草地螟发挥其生防潜能提供理论依据.[方法]以Illumina Novaseq 6000高通量测序平台为基础,将绿眼赛茧蜂触角的基因进行转录组测序、组装序列,以及完成其生物信息学的研究分析,并对绿眼茧赛蜂触角的相关嗅觉基因做鉴定分析.[结果]成功构建绿眼赛茧蜂转录组数据库,数据库中的unigenes序列为65228条,N50为3882 bp.使用BLAST软件将绿眼赛茧蜂触角unigenes序列各自和Pfam、Swiss-Prot、NR、COG、KEGG、GO权威数据库进行对比,并完成基因功能相关注释,共注释基因数为18662条,占总数的28.61％.其中,NR数据库获得的注释最多,占总数的24.61％,为15863条,KEGG数据库获得的注释最少,为9612条(14.91％),其他依次为Pfam数据库注释数据库12164条(18.86％)、COG数据库注释15584条(24.17％)、GO数据库注释11634条(18.05％),Swiss-Prot数据库注释达到11634条,为总数的18.86％.借助GO数据库对unigenes的注释,其功能供分为三大类,可以细分49个分支,主要包括分子功能、细胞组分以及生物学过程.通过注释基因功能对嗅觉相关基因进行筛选,共发现151条和嗅觉有关的蛋白基因,包括3个感觉神经元膜蛋白基因、22个离子型受体基因、23个味觉受体基因、83个气味受体基因、6个化学感受蛋白基因、14个气味结合蛋白基因.[结论]成功收集了绿眼赛茧蜂触角转录组相关数据,并对与嗅觉相关的蛋白进行鉴定分析,为深入研究基因功能及嗅觉分子机制提供理论依据.     

以gfp为报告基因的肺炎链球菌启动子诱捕文库的构建与分析

首先构建一个以gfp(green fluorescence protein)为报告基因的自杀质粒pEVP3-SDGFP,将肺炎链球菌基因组DNA的随机酶切片段(200bp～800 bp)克隆到该质粒gfp基因上游的多克隆位点,得到约58000个含有肺炎链球茵基因组DNA随机酶切片段的重组子,提取质粒即为质粒库,该库大约覆盖肺炎链球菌基因组全长的5倍,插入率达到90%以上,且有较强的随机性,质量较高.将该质粒库转化入肺炎链球菌TIGR4菌株,带有随机片段的报告质粒通过同源重组的方式将gfp基因融合于细菌染色体上该随机片段之后,利用质粒的抗生素抗性基因筛选出重组菌株,从而构建出相应的菌株库,共获得包含约500000个肺炎链球菌转化子的菌株库,经体内、外实验表明,其包含插入了S.pn体内、外表达基因片段的细菌,可以报告特定条件下的基因表达,并可通过流式细胞仪识别、分选.该文库的构建为进一步利用差异荧光诱导技术筛选肺炎链球菌体内诱导基因奠定了基础.     

NHP2调控肝癌细胞衰老机制的生物信息学分析

为了探讨核糖核蛋白NHP2在肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）中的表达情况,了解其与疾病进展与预后的关系,通过Quick Go、GEPIA 2在线数据库筛选HCC细胞衰老的差异表达基因并确定了研究对象基因NHP2;进一步使用STRING、TIMER 2.0、UALCAN数据库等生物信息学方法分析NHP2在泛癌中的差异表达以及在肝癌和其他泛癌中病理进展过程中的相关性,并预测预后生存关系;使用miRNet数据库分析其靶向miRNAs和lncRNAs,应用Cytoscape v3.8.0绘制可能的CeRNAs调控网络图。结果显示,在线数据库检索到细胞衰老相关生物学过程相关基因113个,HCC差异表达基因2 206个,共有19个差异表达基因参与了肝癌细胞衰老的生物学过程。其中,NHP2在包括HCC的多种癌症中显著高表达,NHP2高表达的肝癌人群预后较差,具有统计学差异。NHP2基因编码的互作蛋白有10个,主要参与了1个信号通路（KEGG信号通路）、6个分子功能（molecular function,MF）、11个细胞组分（cellular component...     

我国发现两个新的TTV基因亚型

河南医科大学微生物与免疫学教研室科研人员在我国发现了两个新的ＴＴＶ基因亚型,已被收录于国际基因数据库。近年,研究者从众多的河南省各类肝炎患者中,筛选出４８例ＴＴＶ感染者,并对其病毒基因进行ＤＮＡ序列分析,发现了两个新的ＴＴＶ基因亚型,经国际基因权威部门ＧｅｎＢａｎｋ认定,并被命名为ＴＴＶＨＮ和ＴＴＶＨＮ２（即“河南１号ＴＴＶ病毒”和“河南２号ＴＴＶ病毒”）。这两个基因亚型已被收录在国际基因数据库,并于６月２２日通过互联网向全世界公布。我国发现两个新的TTV基因亚型@杨淑培     

鼻咽癌相关基因TP53、COL1A1、FN1的表达及意义

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma, NPC)是我国发病率较高的头颈部恶性肿瘤,但其发病机制仍不清楚。本文采用生物信息学方法筛选NPC差异基因,通过免疫组化进一步分析其在NPC组织和慢性鼻咽炎(chronic nasopharyngitis, CN)组织中的表达及意义。首先,使用R语言从基因表达综合数据库(gene expression omnibus, GEO)和人类孟德尔遗传数据库(online mendelian inheritance in man, OMIM)中筛选出NPC差异基因,对这些基因进行基因本体论(gene ontology, GO)分析、京都基因和基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)信号通路富集分析及蛋白相互作用(protein-protein interaction, PPI)分析,利用免疫组化实验检测相关基因在NPC组织和CN组织中的表达情况。结果显示,从GEO数据库中共筛选出257个NPC差异表达基因,其中上调基因50个,下调基因207个;从OMIM数据库检索到了2...