球孢白僵菌转录因子BbMSN2与其结合基序变体的结合特性分析

球孢白僵菌是一种广谱性杀虫真菌,为了探索其转录因子BbMSN2识别启动子核心序列的能力,本研究外源表达并纯化了BbMSN2蛋白,合成了3个含有不同数量核心序列(AGGGG/ CCCCT)的核酸探针和6个核心序列点突变的核酸探针,将BbMSN2蛋白和核酸探针体外结合,通过凝胶迁移实验检测核酸探针及结合蛋白的迁移情况。研究发现,目的蛋白与含有核心序列的核酸探针结合时,核酸探针发生了凝胶迁移现象,其中核心序列数量对凝胶迁移的协同效益不显著。但目的蛋白与核心序列点突变核酸探针结合时,凝胶迁移现象明显减弱。上述结果表明,转录因子BbMSN2可以和含有核心序列核酸探针结合并发生相互作用,且对识别序列具有很强的特异性。本研究为深入探索BbMSN2转录调控机制奠定了试验基础。     

利用序列比较寻找胰岛素基因表达启动区与DNA结合蛋白的结合位点

NDFl、IPFl和HNF4是与胰岛素基因表达有关的DNA结合蛋白,通过比较SWISSPROT蛋白质数据库中人类、小鼠、大鼠这三种核蛋白氨基酸一级序列、模体和结构域,发现其结构十分相似,根据蛋白质结构和功能的关系,推测这些DNA结合蛋白与胰岛素基因结合的核苷酸序列相似;从GenBanl(核酸数据库中获得人类、小鼠、大鼠胰岛素DNA序列,用ClustalW比较三者Promoter区的核苷酸序列,显示有一段核苷酸序列较为相似,同时搜索TRANSFAC基因转录数据库中NDFl、IPFl和NHF4蛋白核苷酸结合位点,发现核酸比对保守的部分序列与TRANSFAC数据库中这三个转录因子的DNA结合位点一致,另外一些核酸保守序列可能为其他未知DNA结合蛋白的结合位点。这种核酸序列比对设计为分子生物学实验寻找和验证胰岛素DNA结合蛋白与核苷酸的结合位点提供了简单而实用的方法。     

核酸序列特征区域的计算机判定

本文叙述了一个称作“SPECIAL REGION”的计算机核酸序列分析程序,该程序具有判定核酸序列中的诸如“回交”、“对称”、“重复”、“丰富”等特征区域的功能。程序用Apple Pascal语言编写,在Apple Ⅱ_e计算机上运行。     

CRISPR技术在生物传感中的应用——胞内核酸成像、体外核酸检测与胞内DNA记录

核酸分子是生命的遗传物质和生命信息载体。如何观察细胞内外特定核酸序列,快速检测核酸序列和记录检测的细胞活动过程?这些在分子生物学领域重要的科学问题需要强有力的技术来解决。如今,在基因组编辑领域赫赫有名的CRISPR技术开始涉足上述领域。重点介绍CRISPR相关蛋白在生物传感方面的应用,包括细胞内特定基因组序列和RNA的成像、体外核酸快速检测以及细胞内DNA记录。核酸成像与核酸检测是将特定核酸序列的信息,通过CRISPR蛋白的参与转化为易检测的信号(如荧光);而DNA记录则是将细胞的代际或所接触的信号转化为细胞内DNA序列进行储存。这些新兴研究方向的开发和发展将大大促进CRISPR技术在基础科学、合成生物学、分子诊断等领域的应用。     

硬粒小麦基因组中硒蛋白存在性分析研究

目的：用生物信息的方法对硬粒小麦基因组中硒蛋白存在性进行分析研究。方法：利用SECISearch工具将Genebank中收录的11029条硬粒小麦核酸序列逐个分析,找出具有符合硒蛋白特有茎环结构的序列,以已经发表的衣藻中硒蛋白为参照对象,利用VectorNTI软件对匹配序列进行生物信息分析,研究硬粒小麦硒蛋白存在性。结果：发现AY146587．1序列的互补序列中存在一个表达区与衣藻硒蛋白具有较高的结构相似性（该序列区长度为288bp,对应的SECIS在其下游6071bp处）,很有可能是硬粒小麦硒蛋白（或同源蛋白）编码区。结论：获得硬粒小麦中可能与硒蛋白相关的核酸序列。     

用微型机TRS-80(Ⅰ)实现核酸序列资料管理系统

本文报道了能实现对核酸序列资料进行分析处理及其管理的TRS-80(Ⅰ)微型计算机的应用程序。该程序系统是由一组相互独立的、具有多种功能的程序文件通过主程序文件的相互关联而组成,并以文件的形式存贮于软磁盘中。整个管理系统是用磁盘BASICⅡ语言设计编制的。在TRS-80微型机的New DOS操作系统下,通过文件操作和文件存取的方式而实现对核酸序列资料的管理。该管理系统能提供12种功能,并能方便地加以扩充。它基本上能满足用户对于核酸序列一级结构的分析、处理的需要。另外该系统中的大多数程序文件也能用于氨基酸序列的分析处理。     

RecA蛋白介导的三链核酸结构形成及其序列提取

人工合成的单链DNA分子经PCR扩增形成双链DNA分子。将RecA蛋白与生物素标记的寡聚核酸探针序列在ATPγS存在的情况下共同哺育,使RecA蛋白包裹寡聚核酸探针,然后加入含同源序列的上述双链DNA分子经适当环境哺育形成了稳定的局部三链核酸结构。通过加入链亲和素包裹的磁珠吸附生物素化的探针,这样同源双链DNA分子与寡聚核酸探针形成的局部三链核酸结构也被吸附在磁珠上。使用磁分离装置提取这一结构,逐步降低盐离子浓度以洗脱双链DNA分子。将洗脱液中残留的蛋白质去除,经PCR扩增可获得目的DNA序列。同时使用同源探针和非同源探针在其它序列中提取目的DNA序列,结果显示目的DNA序列只被同源探针提取。实验结果显示了这一三链核酸结构形成的序列特异性,并且其稳定性随盐离子浓度降低而下降。提示在这一结构中同源的寡聚核酸单链与双链DNA分子形成了氢键结合,同时提示使用文中描述的方法可以提取特异的序列,用以克隆相应的基因。     

EMBOSS软件包序列分析程序应用实例

本文介绍欧洲分子生物学开放软件包EMBOSS序列分析程序应用实例.第1节简单介绍EMBOSS软件包的概况和基本用法.第2节介绍格式转换、序列提取、序列变换和序列显示等常用序列处理程序.第3节介绍序列比对程序,包括双序列比对、多序列比对和点阵图程序.第4节介绍常用核酸序列分析程序,可用于核苷酸组分统计、开放读码框分析、C...     

SAGEmap分析及DNA序列染色体定位的电子自动化实现

通过一组Perl模块(命名为SLtools)实现自动化SAGEmap序列表达谱分析及核酸序列的自动化染色体定位分析,从而使这两种重要的生物学功能的高通量分析成为可能。程序具有良好的可移植性和适应性,可以直接在Windows和Linux系统下使用,无须作任何改动。只须简单编写Perl程序,向该模块提交核酸序列或者序列注册号,就可以得到一系列相应的分析结果。模块可以免费下载:http://bioinfor.cicams.ac.cn/SLtools.tar.gz。     

一个基于Blast程序的多重序列对齐程序——Mblast

核酸序列和蛋白质序列的相似性分析日益成为生物信息学研究的核心内容.NCBI的Blast程序是进行此类分析的最有力工具.虽然它提供了初步的将多条序列进行综合对齐的分析方案,但是实际效果却很不理想.在对Blast程序的输出结果进行仔细分析的基础上,基于“求同存异”的思想,我们编制了一个多重序列对齐程序Mblast.该程序与目前流行的序列多重对齐程序相比,更容易检出序列的同源区.     

利用VBA查找核酸数据库DNA保守序列

采用VBA编写了查找核酸数据库保守序列的四个相关程序,“导入DNA序列”程序可以将Fasta格式的DNA序列文本文件存放到Excel Sheetl的A列中,保留每个序列的Gi号,删除多余的注释部分;“整理DNA序列”程序可以将DNA序列Gi号存放到A列中,B列为对应Gi号的完整序列;“DNA随机序列”程序可以产生DNA随机序列;“发现DNA保守序列”程序可以将随机序列与下载的DNA序列比对,查找每一种随机序列的出现频率.以大豆基因组序列为实例,说明了这些程序的应用方法.该程序弥补了流行序列比对软件的不足,为PCR设计引物、分析基因功能以及种质资源鉴定等方面提供新的工具.     

基于CRISPR/Cas技术的核酸检测研究进展

由成簇、规则间隔的短回文重复序列（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR）和CRISPR相关蛋白（CRISPR-associated protein,Cas）组成的CRISPR/Cas系统是广泛存在于多数细菌和古细菌中的一种适应性免疫系统。CRISPR/Cas系统可识别并结合外源入侵的核酸分子,之后Cas蛋白的切割活性被激活,能够对入侵的核酸分子进行切割使其降解。利用CRISPR/Cas系统特异的序列识别及切割活性,将其应用于核酸检测中,为提高检测灵敏度及特异性等性能指标提供了一种新思路。本文介绍了CRISPR/Cas系统的发展、作用机制等,对多样化的Cas蛋白在核酸检测中的代表性应用研究进行总结,进一步讨论了CRISPR/Cas技术应用于核酸检测中存在的优缺点,并对未来研究进行了展望,为基于CRISPR/Cas技术的核酸检测方法在病原微生物的检测中提供参考和依据。     

我国蚊虫分离的一种新型胞质多形体病毒

0507BS3是从中国新疆喀什地区采集的库蚊和按蚊混合蚊标本分离的病毒株,对C6/36细胞致病变而对Ve-ro和BHK-21细胞不致病变。电镜观察显示病毒颗粒呈圆球形,直径约60nm(n=20),无包膜,单层衣壳,衣壳内有中央核。基因组核酸电泳显示基因组包括10条双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)片段。病毒第10基因片段核酸序列测定显示该片段全长964bp(GenBankID:FJ150869),具有单一开放读码框,编码长度为275个氨基酸的蛋白,分子量约30.8kD。病毒第10基因片段核酸序列比对未发现相似的病毒核酸序列,氨基酸序列与胞质多形体病毒(Cytoplasmic polyhedrosis virus,CPV)第10基因片段编码的多形体蛋白部分区段匹配。病毒第10基因片段和已知各型CPV第10基因片段核酸序列共同进行系统进化分析显示该病毒位于独立的进化分枝,提示0507BS3病毒可能是一种新型CPV病毒。     

DNA分析与扩增

921221编码区蛋白的分子序列精确度及分析〔英〕/States,D.J.…1 Proe.Natl.Aead.Sei.U.SA厂1991,55(15)一5518~5522〔译自DBA,1991,10(18),91一10287〕 误差对分子序列数据的信息量的影响取决于用于有关数据的分析范例。测定了核酸序列误差对指定蛋白(含有相应蛋白序列)序列成行能力的影响。为了探索一个未翻译核酸序列中与目标肤序列类似的编码区,使用一种两步Bayesian算法。这样,通过对己知遗转密码和数据易变性的考虑,可提出某一特定氨基酸编码在某一特定位点的假设。再排出可能的序列,从而得出每个位点相对于每一个氨基酸进行编…     

基于MS2噬菌体病毒样颗粒的RT-PCR检测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)质控品制备*

目的: 制备热稳定性好、耐RNase攻击及可全程监控操作的核酸检测新型冠状病毒阳性质控品。方法: 分别扩增MS2噬菌体外壳蛋白CP(含PAC位点)基因以及成熟酶蛋白A基因序列(含核糖体结合位点),先后插入质粒pET28a多克隆位点不同位置,构建通用重组载体pET28a/CP-A。合成包含ORF1ab基因、N基因和E基因三个靶标的特定核酸序列,插入到重组载体pET28a/CP-A中PAC位点的下游,构建包含靶序列的重组载体pET28a/CP-A/S。通过原核表达系统表达目的蛋白,采用硫酸铵和凝胶过滤层析进行纯化,利用透射电镜和动态光散射对蛋白质进行物理表征。全能核酸酶消化形成的盔甲RNA,通过RT-PCR检测其残余核酸和热稳定性。结果: 成功构建包含MS2噬菌体外壳蛋白CP基因、成熟酶蛋白A基因和外源靶核酸的重组载体,目的蛋白在25℃、IPTG 0.3mmol /L、诱导14h时以可溶性形式得到高效表达,纯化后,得到了大小均一、直径为23~28nm的病毒样颗粒,经核酸酶消化后RT-PCR检测,颗粒溶液中几乎无核酸残余且形成了包封靶基因的盔甲RNA。加速破坏试验表明该盔甲RNA无菌过滤后可在37℃稳定保持10天。结论: 在体外,利用MS2噬菌体外壳蛋白和成熟酶蛋白自组装包封外源靶序列制备的盔甲RNA,其热稳定性好,可全程监控整个检测过程,可作为核酸检测SARS-CoV-2的定性或定量质控品。     

基于MS2噬菌体病毒样颗粒的RT-PCR检测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)质控品制备*

目的: 制备热稳定性好、耐RNase攻击及可全程监控操作的核酸检测新型冠状病毒阳性质控品。方法: 分别扩增MS2噬菌体外壳蛋白CP(含PAC位点)基因以及成熟酶蛋白A基因序列(含核糖体结合位点),先后插入质粒pET28a多克隆位点不同位置,构建通用重组载体pET28a/CP-A。合成包含ORF1ab基因、N基因和E基因三个靶标的特定核酸序列,插入到重组载体pET28a/CP-A中PAC位点的下游,构建包含靶序列的重组载体pET28a/CP-A/S。通过原核表达系统表达目的蛋白,采用硫酸铵和凝胶过滤层析进行纯化,利用透射电镜和动态光散射对蛋白质进行物理表征。全能核酸酶消化形成的盔甲RNA,通过RT-PCR检测其残余核酸和热稳定性。结果: 成功构建包含MS2噬菌体外壳蛋白CP基因、成熟酶蛋白A基因和外源靶核酸的重组载体,目的蛋白在25℃、IPTG 0.3mmol /L、诱导14h时以可溶性形式得到高效表达,纯化后,得到了大小均一、直径为23~28nm的病毒样颗粒,经核酸酶消化后RT-PCR检测,颗粒溶液中几乎无核酸残余且形成了包封靶基因的盔甲RNA。加速破坏试验表明该盔甲RNA无菌过滤后可在37℃稳定保持10天。结论: 在体外,利用MS2噬菌体外壳蛋白和成熟酶蛋白自组装包封外源靶序列制备的盔甲RNA,其热稳定性好,可全程监控整个检测过程,可作为核酸检测SARS-CoV-2的定性或定量质控品。     

基于Linux平台的林木EST序列分析系统的构建及应用

利用Phred/Phrap/Consed、cross.match、RepeatMasker、Blast等软件和自主开发程序,基于Linux操作系统,构建了林木EST序列分析系统,完成了从测序峰图向核酸序列的转化、载体序列的去除、重复序列鉴定、EST序列分类和组装、EST序列功能注释与功能分类以及SSR、SNP的发掘。并通过使用Perl语言结合bioperl模块写的脚本程序使分析过程自动化,从而可以快速地对大批林木EST数据进行分析,为林木的功能基因组学研究提供有用的信息。     

超级杂交稻乙烯反应元件结合蛋白cDNA的生物信息学分析与克隆

目的：从超级杂交稻中克隆乙烯反应元件结合蛋白（EREBP）的cDNA。方法：利用模式植物拟南芥中编码乙烯反应元件结合蛋白的cDNA,对现有的水稻基因组数据库进行搜索,获得一条高同源的未知序列。对这条未知序列的核酸序列蛋白质序列及其结构、性质、功能等进行生物信息学分析后,以超级杂交稻为材料,用未知序列设计一对简并引物,用RTPCR技术扩增后进行T-A克隆。结果：生物信息学分析结果表明,这个未知序列应为水稻中编码EREBP的cDNA;克隆后经测序获得一条915bp的cDNA,BLAST表明这条cDNA序列与未知序列的部分核酸序列的同源性达到了99％;提NCBI的GenBank后被接受,登录号为EF507537。结论：以生物信息学分析为基础,结合RT-PCR和T-A克隆技术,成功地从超级杂交稻中克隆了EREBP cDNA。     

Visual BASIC编程在核酸序列分析中的应用研究初探

利用可视化的编程语言VisualBASIC编写了一个简易实用的核酸序列分析程序 ,能够自动实现对已知核酸序列的分子质量、Tm值、碱基组成的测定、各种核酸序列的转换和氨基酸序列的推导。同时也详细描述了核酸序列自动分析各功能实现的VisualBASIC语言编程过程。     

锌指蛋白的设计及其应用

人工设计的锌指蛋白一般包括两个结构域：DNA结合结构域和效应结构域。DNA结合结构域主要采用对DNA序列特异性识别结合的C2H2型锌指结构域,而功能结构域常常采用某些转录激活结构域、转录抑制结构域或某些酶的活性结构域。这样进行设计的锌指蛋白就可以在特定的核酸序列上行使相应的功能,这对于目的基因的表达调控及蛋白质与核酸的相互作用研究提供了新的思路。