植物细胞遗传图及其应用

细胞遗传图（cytogenetic map）综合了来自遗传图（genetic map）和细胞学图（cytological map）两方面的信息,它既能反映基因或DNA标记之间在染色体上的真实距离,又能显示它们与染色体的细胞学结构间确切的位置关系。构建植物细胞遗传图的宗旨是将遗传图上的诸多标记与其在染色体的具体位置联系起来。目前主要有两种方法用于细胞遗传图的构建。较广泛使用的一种方法是借助染色体断点来确定遗传标记在染色体上的位置,另一种方法是利用荧光原位杂交（FISH）直接把DNA序列定位到染色体上。此外,利用RN-cM图也可以把遗传标记定位于粗线期染色体。从细胞遗传图可以看出,染色体两臂的远端有较高的基因密度和重组频率。细胞遗传图在比较近缘植物基因组的同线性、揭示植物的进化关系、研究基因定位克隆等方面都有重要意义.     

基于小波分析的膜蛋白跨膜区段序列分析和预测

膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,在各种细胞中普遍存在,发挥着重要的生理功能。目前仅有少数膜蛋白听结构被实验测出,因此用计算机预测膜蛋白的结构是蛋白质结构预测的主要研究内容之一。膜蛋白一般在膜上形成保守的跨膜螺旋结构,序列特征明显,比较适合用预测的方法确定跨膜螺旋区段的位置。国际上已有一些研究者用人工神经网络方法、多序列比对方法和统计方法进行了预测尝试,取得了一定的成功经验。我们对蛋白质序列数据库中的     

图论方法研究蛋白质结构预测问题

图论方法在蛋白质结构预测中占有重要地位。该文简要介绍图的连通子图、图的最大团、图的完美匹配及图谱法在蛋白质结构预测中的应用。对国内外近年来应用这些方法在蛋白质3D结构预测及折叠的研究工作进行了回顾,并分析、比较了这几种方法的效果和特点。     

一种利用荧光蛋白mNeonGreen2鉴定EI24蛋白拓扑结构的方法（英文）

方便且精准地检测跨膜蛋白拓扑结构,尤其是跨膜片段的氨基(N-)和羧基(C-)端的朝向,有利于发现新的蛋白质与蛋白质之间的相互作用,并进一步揭示蛋白质重要的生物学功能.自组装荧光蛋白已被广泛用于观察蛋白质与蛋白质之间的相互作用、标记细胞内源蛋白质并实现mRNA定位的可视化.本文扩展了自组装荧光蛋白的应用,将自组装荧光蛋白mNeonGreen2与定点标记技术相结合,以确定跨膜蛋白的拓扑结构.通过该方法,第一次清楚地证明了EI24的N端和C端均朝向细胞质方向.此外,该方法可用于确定定位于其他细胞器且结构尚未解析的跨膜蛋白的拓扑结构.     

蛋白质亚细胞定位

我们知道,对蛋白质在细胞中的特异定位,可以增进我们对该蛋白质以及与该蛋白互作的其他蛋白功能的了解,确定蛋白质位置的一个方法是。在其上加一特异抗体。即对其贴上标签,然后加入能同此抗体特异结合的探针,最后用显微镜确定此探针在细胞中的位置。     

分子生物学大事年表(下)

1964 Yanofsky,C.Carlton,B.C.等采用突变体遗传图谱,根据色氨酸合成酶A链突变体形成中单个氨基酸位置变化的直接比较,证明了基因结构和蛋白质结构的共线性.Holliday,R.提出了一个重组期间DNA链的特性图.这包括中间交叉链结构,即Holliday结构.1965 Brenner,S.stretton,A.O.和Kaplan,s.等推断出琥珀和赭石突变基因分别是链终子密码子UAG和UAA.     

冷冻电镜单颗粒三维重构密度掩模的自动生成方法研究

冷冻电镜单颗粒三维重构技术是用来解析生物大分子三维结构的常用方法.然而目前在单颗粒三维重构过程中,溶剂平滑操作还存在一定缺陷:没有一款主流的单颗粒三维重构程序能够自动寻找掩模(mask)三维密度图,使得三维重构过程难免受到噪音统计学模型计算偏差的干扰.为解决这一问题,本研究借鉴X射线晶体学中解析优化相位所广泛采用的溶剂平滑方法,采用高斯滤波、坎尼边缘检测、最小误差阈值处理等方法处理重构所得三维密度图,优化溶剂平滑操作,发展在单颗粒三维重构过程中自动寻找mask三维密度图的方法.运用三维密度图傅里叶壳层相关系数(fourier shell correlation,FSC)曲线图、模拟颗粒数据重构角度误差散点图等指标评估此方法的效果.结果表明,自动寻找mask密度图的方法能够较好地找到涵盖分子结构信号区域的mask密度图,较为明显提高三维重构所得密度图分辨率.     

细胞体密度构成图表示方法

本文对细胞体密度构成图表示和绘制方法进行了改进,提出了确定核面积大小的具体方法及以细胞和胞浆为参照系时体密度的相互换算方法。此外指出了图中圆心角大小的确定及各部分的划分方法并举例作了说明。     

生物大分子结晶学中的刚体修正方法

刚体修正方法是修正生物大分子初结构的取向和位置的一个很有效的方法.本文简要地介绍了Fourier搜索法,CORELS刚体修正法及TRAREF刚体修正法三种方法,并给出了它们在不同的蛋白质结构测定中应用的结果.     

基于统计CPG岛的基因预测方法

随着以功能基因组学和蛋白质组学为主要研究内容的后基因组时代的来临,人们面对着生物信息的数据呈指数增长,如何通过有效的计算方法由核酸和蛋白质的序列推导出它们的结构和功能,特别是识别DNA序列中编码蛋白质的基因预测问题是迫切需要解决的研究课题之一.本文在CpG岛对研究基因编码的特殊生物意义下,通过三种方法确定CpG岛的位置,并在此基础上,结合一种新的DNA序列字母向量,利用信息熵离散量预测基因序列,提高了识别基因编码的效率,而且计算的时间有显著的减少.     

来源于Eisenia fetida的蚯蚓纤溶酶组分A的多对同晶置换法相位求解

来源于Eisenia fetida的蚯蚓纤溶酶组分A, 既是直接的纤溶酶, 又是纤溶酶原激活物的蛋白质, 已经被结晶. 晶体属于正交晶系, 空间群为P2₁2₁2₁, 每一个不对称单位含有3个蛋白质分子. 为了解析该蛋白质的衍射相位, 使用含有1.4 mol/L Li₂SO₄, 0.1 mol/L MOPS(pH 7.2)的重原子浸泡母液制备了4种合用的重原子衍生物. 用差值Patterson法和差值Fourier法确定了衍生物晶体中重原子的位置, 并将其联合修正获得0.25 nm分辨率的初始蛋白质结构相位. 通过重原子位置关系确定了不对称单位中3个独立蛋白质分子之间的非晶体学对称关系, 并利用其对初始的电子密度进行平均, 大大提高了电子密度质量, 为进一步的结构解析奠定了基础.     

蛋白质序列的矩阵图谱表达

基于经典HP模型,利用蛋白质序列的矩阵图谱表达法(MGR)及数值刻画的思想提出了一种新的蛋白质序列的比对方法,通过观察蛋白质序列的数值刻画图及计算两蛋白质序列之间的欧氏距离d,对木聚糖酶两家族的蛋白质序列进行了相似性分析.发现被划分为同一木聚糖酶家族的蛋白质序列之间的相似性更大,而且蛋白质序列的相似性程度与分子大小、结构和分子进化相关.     

核糖体结构研究中的里程碑

核糖体是一个以RNA和蛋白质为基础的合成蛋白质的分子机器.其复杂的结构使它长期被结晶学家视为该研究领域中的喜马拉雅山.最近在核糖体结构研究中的突破性进展,首次在核糖体及其亚基高度复杂的电子密度图上定位了几种已知三维结构的蛋白质和许多双链rRNA区,并揭示了亚基界面的精细结构和tRNA、mRNA和核糖体间复杂的相互作用.     

数据噪音构建基因布尔网络模型的方法

在分析基因数据时,往往有噪音出现,因此借用基因表达谱数据中的噪音来建立卡诺图,可以得到布尔网络逻辑函数。而且利用此方法确定蛋白质与蛋白质之间的逻辑关系,建立蛋白质的逻辑网络。通过该方法可以寻找直系同源簇蛋白质数据的逻辑关系。     

肽链的折叠方式不是蛋白质多样性的直接原因

从蛋白质的分子结构、翻译后的蛋白质质量控制、蛋白质结构预测方法 3个方面阐述肽链的折叠方式不是引起蛋白质结构和功能多样性的直接原因:在氨基酸序列确定的情况下,肽链的折叠方式是保守的;肽链一旦折叠错误,蛋白质质量控制系统会对其进行纠正或降解清除,若质量控制失败,错误折叠的蛋白质便会引起疾病;从氨基酸序列出发利用分子力学模拟方法和建模软件预测蛋白质三维构象的研究技术侧面印证了氨基酸序列确定的肽链其折叠方式具有保守性。     

蛋白质亚叶绿体和亚线粒体定位预测研究进展

蛋白质合成后被转运到特定的细胞器中,只有转运到正确的部位才能参与细胞的各种生命活动,有效地发挥功能,因此蛋白质的功能与其亚细胞定位有着密切的联系,通过确定蛋白质在细胞中的位置可以获取蛋白质功能和结构的信息。在近二十年中,蛋白质亚细胞定位预测算法研究已经取得很大的成绩,在此基础上,蛋白质在细胞器内亚结构的定位预测研究,如对蛋白质亚线粒体和亚叶绿体定位的研究成为更深层次的问题,本文简要介绍国内外在蛋白质亚叶绿体和亚线粒体定位预测方面的研究进展。     

体积排阻液相色谱法质粒的含量测定

首次以体积排阻液相色谱法进行质粒提取液浓度的测定研究,通过纯质粒溶液在260 nm处的紫外吸峰面积与质粒浓度之间数据的线性最小二乘拟合,得到了反映质粒浓度和紫外吸收峰峰面积之间关系的标准曲线:Y=2×10~(-5) X,通过验证实验,确定了质粒提取液中不同组分,如核糖核酸,蛋白质等在色谱图中的出峰位置.结合标准曲线测定了自制的质粒提取液的质粒浓度为0.32 mg/mL.该方法方便,快捷,准确.     

基于Cytoscape的蛋白质网络可视化聚类分析插件

蛋白质网络聚类是识别功能模块的重要手段,不仅有利于理解生物系统的组织结构,对预测蛋白质功能也具有重要的意义.聚类结果的可视化分析是实现蛋白质网络聚类的有效途径.本论文基于开源的Cytoscape平台,设计并实现了一个蛋白质网络聚类分析及可视化插件CytoCluster.该插件集成了MCODE,FAG-EC,HC-PIN,OH-PIN,IPCA,EAGLE等六种典型的聚类算法;实现了聚类结果的可视化,将分析所得的clusters以缩略图列表的形式直观地显示出来,对于单个cluster,可显示在原网络中的位置,并能生成相应的子图单独显示;可对聚类结果进行导出,记录了算法名称、参数、聚类结果等信息.该插件具有良好的扩展性,提供了统一的算法接口,可不断添加新的聚类算法.     

非盐依赖层析的研究与应用

在非盐依赖层析操作中,吸附介质的成分、结构、密度等性质得到改进,所以料液离子强度的变化不会明显影响吸附 . 与常用的离子交换层析、疏水层析、亲硫层析等方法相比,该类技术能够降低对料液预处理的要求,提高蛋白质的稳定性,同时简化层析操作、降低纯化成本,具有大规模分离纯化蛋白质的潜力 . 近年来开发的多种非盐依赖层析介质与方法,都已在蛋白质纯化中得到应用 .     

模式匹配分析方法检索免疫球蛋白样功能区

运用计算机进行核酸和蛋白质的序列分析是分子生物学研究的一个较新发展,这项技术已越来越多地用于研究大量积累的序列数据。蛋白质功能区是蛋白质分子中能独立折叠成具有一定结构并执行特定功能的结构域,所有具有同一类功能区的分子统称为一个蛋白质的超族(protein superfamily)。本文通过对免疫球蛋白(Ig)超族及其功能区序列所进行的分析,建立了一种根据功能区之保守片段残基组成的模式匹配分析检索蛋白质功能区的方法,它先根据多序列的对准比较确定某一类功能区之保守片段,再对已知的保守片段各位置上氨基酸残基组成进行统计分析,然后根据与统计数值相匹配的方法,计算待检序列残基组成的统计学意义,由此确定功能区的存在。该方法的优点在于它不仅可以检出已知的具有某一类功能区的分子,而且还可能发现新的具有该功能区的分子,从而推测后者的功能。