人Toll样受体9基因启动子区的生物信息学分析

目的:探讨人Toll样受体9(TLR9)基因启动子区序列特征。方法:利用生物信息学技术预测人TLR9基因启动子区域、转录因子结合位点和CpG岛分布。结果:人TLR9基因启动子区有1434个转录因子结合位点,人和小鼠保守区域内存在23个共同的转录因子结合位点,人TLR9基因启动子区包含长572 bp的CpG岛。结论:人TLR9基因启动子区相关生物信息学的研究,提高了针对启动子的研究效率,并为预测基因启动子的功能提供了重要信息。     

应用基于粒子群优化的支持向量机算法识别真核生物基因的RNA聚合酶II启动子序列

启动子是调节基因表达的重要元件,对其的研究对于阐明基因转录调控机制具有重要意义。作者依据RNA聚合酶Ⅱ启动子序列特性选取高效的特征提取方法,构建了基于粒子群优化的支持向量机(particle swarm optimization-support vector machine,PSO-SVM)新方法,用以识别真核生物基因RNA聚合酶Ⅱ启动子。结合5-折交叉检验方法,得到启动子-外显子、启动子-内含子和启动子-基因间序列的分类准确率分别为97.1%、96.7%和98.8%,其马修斯相关系数分别为0.962、0.934和0.976。结果说明,对比其它启动子识别方法,PSO-SVM方法更能有效地识别真核生物基因启动子。     

空间飞行水稻pi-hit-1基因启动子功能分析

pi-hit-1基因是本实验室通过空间诱变找到的一个水稻新基因。为了对pi-hit-1基因启动子结构和功能进行研究,首先使用植物启动子分析数据库(PlantProm DB-TSSP,TFSEARCH,PLACE及PlantCARE)对该基因转录调控区序列进行预测分析,结果显示该基因上游调控区存在多个顺式元件,主要集中在翻译起始位点前300bp的区域,转录起始位点位于翻译起始位点前100bp,在转录起始位点前132bp存在TATA box元件。凝胶电泳迁移率实验(EMSA)发现翻译起始位点上游约300bp存在转录因子特异结合位点,为该基因的核心启动子,这与预测结果一致。采用系统生物学的方法研究水稻新基因pi-hit-1启动子结构,发现了该基因的核心启动子元件,为研究空间环境如何影响基因的转录调控提供了重要依据。     

人类干细胞启动子区CG含量与组蛋白修饰的相关性北大核心CSCD

组蛋白修饰与基因的转录表达关系密切,是表观遗传学的主要内容之一。启动子是调控基因表达的重要元件之一。按照Cp G含量的不同,可以将启动子分为高Cp G含量(HCG)和低Cp G含量(LCG)两类。通过比较人类H1细胞系中16种组蛋白修饰在HCG启动子及LCG启动子上的分布,发现大部分组蛋白修饰在整个启动子区域都是HCG启动子的修饰水平较高,个别组蛋白修饰在启动子的部分区域上是LCG启动子的修饰水平较高;计算了两类启动子中不同组蛋白修饰之间的相关系数,分别得到了HCG启动子和LCG启动子中特有及共有的组蛋白修饰簇;选取了10个与干细胞自我更新相关的关键转录因子基因,对这10个基因的启动子进行了HCG和LCG分类,并得到了每个启动子上组蛋白修饰的分布特异性。这些结果为研究CG含量对于不同组蛋白修饰的影响,以及组蛋白修饰与CG含量共同调控干细胞自我更新的机制,提供了一些理论依据。     

人TCF7L2基因启动子生物信息学分析

[目的]探讨人TCF7L2基因启动子特征。[方法]从UCSC数据库获得人TCF7L2基因5'调控区2 000 bp序列,利用多种在线软件对启动子、转录因子结合位点、Cp G岛、SNP等进行分析。[结果]5'调控区2 000 bp序列正义链上至少存在5个潜在的启动子,其中-242～-192 bp、-853～-803 bp之间可能包含核心启动子。查找到1个TATA盒,存在1个长度为499 bp的Cp G岛。Ali Baba2. 1、PROMO和JASPAR软件分别预测到241、944、1 035(正义链)个转录因子结合位点。利用conreal程序在人和小鼠TCF7L2基因启动子保守区域内预测到207个共同的转录因子结合位点,涉及到66种转录因子。启动子区发现2个SNP位点。[结论]对人TCF7L2基因启动子进行了生物信息学分析,获得了启动子特征。     

人类干细胞启动子区CG含量与组蛋白修饰的相关性

组蛋白修饰与基因的转录表达关系密切,是表观遗传学的主要内容之一。启动子是调控基因表达的重要元件之一。按照Cp G含量的不同,可以将启动子分为高Cp G含量(HCG)和低Cp G含量(LCG)两类。通过比较人类H1细胞系中16种组蛋白修饰在HCG启动子及LCG启动子上的分布,发现大部分组蛋白修饰在整个启动子区域都是HCG启动子的修饰水平较高,个别组蛋白修饰在启动子的部分区域上是LCG启动子的修饰水平较高;计算了两类启动子中不同组蛋白修饰之间的相关系数,分别得到了HCG启动子和LCG启动子中特有及共有的组蛋白修饰簇;选取了10个与干细胞自我更新相关的关键转录因子基因,对这10个基因的启动子进行了HCG和LCG分类,并得到了每个启动子上组蛋白修饰的分布特异性。这些结果为研究CG含量对于不同组蛋白修饰的影响,以及组蛋白修饰与CG含量共同调控干细胞自我更新的机制,提供了一些理论依据。     

基于支持向量机的枯草杆菌启动子预测方法

启动子预测是研究基因转录调控的重要环节,但现有算法的预测正确率偏低．在深入分析启动子生物特征的基础上,提出了一种基于支持向量机的枯草杆菌启动子预测算法,在启动子序列的组成特征、信号特征和结构特征中选取9种典型特征作为预测的依据,对于信号特征,除了利用保守模式的一致序列,还考虑了间隔距离的分布信息．首先通过特征描述模型分别计算每种特征在启动子序列和非启动子序列中的得分,将特征得分组合成9维特征向量,再利用支持向量机在特征向量集上进行训练和判别．对实际数据集进行的刀切法测试验证了算法的有效性．对σ启动予的预测,平均正确率达到了90．7％;对几种其它σ因子启动子的预测,平均正确率也超过了80％．算法不但有广泛的适用性,还有良好的可扩展性,能够方便的容纳新特征,使识别性能不断提高．     

人类基因组miRNA转录调控区保守性DNA序列生物信息学分析

MicroRNA(miPNA)的表达调控方式一直是一个有争议的问题,为了研究miRNA潜在的转录调控特点,本文通过Sanger网站miRNA数据库获得人类miRNA的信息,并建立miRNA相关信息数据库,用MEME和Wordspy两个软件对其上游2 000 bp序列进行保守性分析,得到保守性的DNA序YU(motif),用TESS软件分析保守性DNA序列,预测其转录因子结合情况.通过比较位于基因间、反义链和内含子中的三类不同miRNA转录调控区的保守性和自主转录能力的差异,结果发现位于基因间、反义链上的miRNA上游调控区的保守性比位于内含子的miRNA高,在miRNA的转录调控区存在RNA聚合酶Ⅱ类型的转录因子结合位点,miRNA还表现出自身独特的转录调控方式.通过分析,我们还得到了miRNA表达调控中一些重要的转录因子以及独特的调控序列.本研究结果为miRNA转录调控机制的进一步研究提供了理论依据.     

利用位点特异性打分矩阵对大肠杆菌启动子的预测

启动子是基因转录起始的一个关键性元件。本研究利用数据库中提供的大肠杆菌启动子数据,基于位点特异性打分矩阵(Position-specific scoring matrix,PSSM)算法建立了大肠杆菌启动子预测方法,并采用ROC曲线对预测结果进行评估。结果显示,本方法对大肠杆菌sigma24、sigma28、sigma32、sigma38、sigma54和sigma70启动子预测的准确度分别达到86%,96%,93%,96%,97%和74%。由于原核生物启动子序列的保守性,可将该方法推广至其他原核生物的启动子预测。     

贵州本地山羊TFB1M基因启动子区多态性生物信息学分析

目的:采用DNA池结合PCR技术,筛选TFB1M基因启动子区SNP位点,并分析其对启动子区的影响。方法:利用多种生物信息学软件预测TFB1M基因核心启动子范围、转录因子结合位点、CpG岛。结果:TFB1M基因启动子区发现1个SNP位点G-234A。TFSEARCH软件预测结果显示TFB1M基因启动子区转录因子ADR1与Sp1位置调换,且ADR1位置的提前导致TFB1M基因转录效率增高。结论:G-234A位点可能影响TFB1M基因转录,试验结果为进一步分析TFB1M基因启动子区功能奠定基础。