一种快速计算RNA分子二级结构的方法

 <正> 计算机在生命科学中的应用已日益深入广泛。在核酸研究方面,提出了各种预测单链RNA分子二级结构的算法。虽然尚未有一种理想的算法能完全正确地预测出一个RNA分子链的二级结构,并且费机时费内存,但是已经开辟了一条道路。本文介绍的算法具有方法简单,内存开销小和运算时间短的优点,在微机上就可以实现对较大的RNA分子二级结构的预测。根据现有的研究文献作以下几个约定:     

分子遗传学简介

DNA双螺旋结构中碱基之间的配对不是随意的, 总是腺嗦吟(A）与胸腺咯咤(T）相配对, 鸟嗓吟 {G）与胞嚓咤(C）相配对。在DNA分子中,一条链 上有一个G,另一条链上必定有一个C与它配对。同 样一条链上,有一个A,另一条链上必定有一个T与它 配对。因此,这两条链上的碱基配对是互补的。这样, 当一条核普酸链上的碱基顺序固定下来时,按照碱基 互补原则即可决定另一条链上的碱基排列顺序。碱基 互补现象具有十分重要的生物学意义,因为它不仅与 核酸结构有关,而且DNA的复制、转录及遗传信息的 传递都与它有着密切的关系。根据碱基之间连接研究 的结果,确定了腺p吟是与胸腺q, p}相结合的,其间形 成两个氢键;鸟漂吟是与胞嚓咤相结合的,其间形成三 个氢键。所以鸟0吟与胞嚓吮的结合比腺G吟与胸腺 璐咤的结合要稳定得多。其结构式如下：     

免疫学讲座（五）：—机体的特异性免疫（下）

(3) 抗体的分子结构五种Ig分子都是由二硫键连接的四条多肽链组成。其中两条短链称为轻链(Light chainL 链)两条长链称为重链(Heavy chain H 链)。以IgG 为例,L 链由214个氨基酸组成,H 链由446个氨基酸组成。每个轻链或重链又分为两部分。多肽链氨基端(N 端),轻链的1/2与重链的1/4,其内氨基酸排列顺序随抗体种类不同而有所变化,称为可变区(Variable region V区)。多肽链羧基端(C 端),轻链的1/2与重链     

用计算机模拟研究蛋白质链的折叠

人体所制造的每个蛋白质开始都是一条长链,该长链必须自身折叠成适当的形状才能行使蛋白质的特殊功能。为了洞悉蛋白质的折叠过程,有人曾经开发了数学模型试图捕获蛋白质单链如何迅速折叠成正确的构型。现在Ａｌｂｕｑｕｅｒｑｕｅ的圣地亚国家实验室的计算机科学家ＳｏｒｉｎＩｓｔｒａｉｌ与麻省理工学院的生物学家及计算机科学家合作,用计算机模拟揭示了一条蛋白质链如何干扰另一条蛋白质链折叠的现象。这项工作首次提供了线索来设计能够保持必要而复杂折叠过程的实验室蛋白质序列,也可帮助了解某些蛋白质折叠错误的机制,这些蛋白质…     

用DNA探针检定细菌

<正> 在现代细菌分类学中,作为比较菌种间类似性的最终手段,极其重视比较其全染色体DNA的碱基序列。如果菌株间有70％以上的碱基序列相同,则为同一菌种,否则,就是相异菌种。尽管是比较全染色体碱基序列的相同性,但并不是直接比较决定DNA的碱基配对,而是测定某种细菌的两条DNA链中的一条链,与另一种细菌的一条DNA链反应时,用多大比例才能形成双链DNA,进而推测其相同性。     

分子进化淺释

如果对生物的某些大分子作一番解剖和比较,我们将会获得一系列十分新鲜的知识。拿胰岛素来说,这是比较了解的一种分子。现在有关马、牛、羊、猪以及鲸鱼胰岛素的氨基酸排列顺序,都已经全部弄清楚了。这种分子有51个氨基酸残基,分居二条链——A链(21个)和B链(30个)上(参见80年第二期第11页图1——编者)。对所研究的几种动物来说,胰岛     

科技名词：区块链

<正>区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传     

一个新的多序列比对算法

多序列比对是生物信息学中基础而又重要的序列分析方法.本文提出一种新的多序列比对算法,该算法综合了渐进比对方法和迭代策略,采用加权函数以调整序列的有偏分布,用neighbor-joining方法构建指导树以确定渐进比对的顺序.通过对BAlibASE中142组蛋白质序列比对的测试,验证了本算法的有效性.与Multalin算法比较的结果表明,本算法能有效地提高分歧较大序列的比对准确率.     

FⅧ的结构与血友病甲

凝血因子Ⅷ(FactorⅧ,F_Ⅷ)先天性缺陷而引起血友病甲,是临床上常见的一种遗传性出血性疾病.F_Ⅷ基因位于X染色体上,全长186kb,包括26个外显子及25个内含子.F_Ⅷ是一个分子量很大的糖蛋白(分子量为320kD),由具有相同N末端氨基酸顺序且分子量为90—200kD之间不同大小的一条重链和一条分子量为80kD的轻链组成,二链之间通过金属离子连结。在血浆中F_Ⅷ与血管性假血友病因子(von Willebrand factor     

链霉菌小质粒pDYM4.3k的复制与接合转移

【目的】链霉菌(Streptomyces)X335是从西藏高原活拉山口分离到的,其中含有一个大小为4.3 kb的环型质粒pDYM4.3k。克隆、测序和分析pDYM4.3k,以及鉴定复制和接合转移的基因。【方法】通过克隆和引物延伸获得pDYM4.3k的全序列,利用比对分析推测基因的功能,通过Southern杂交检测复制中间体,利用平板杂交实验证明接合转移功能。【结果】克隆和测序获得了全长为4346 bp的pDYM4.3k序列,预测仅有3个基因,其中1个基因与链霉菌主要接合转移基因同源,另外2个为功能未知。鉴定新的基因orf1及其上游的约300 bp构成了质粒的基本复制区域。检测到质粒存在单链的复制中间体,表明它以滚环方式进行复制。实验证明pDYM4.3k在变铅青链霉菌(Streptomyces lividans)中具有接合转移功能。【结论】质粒pDYM4.3k可以滚环方式进行复制和在链霉菌之间进行接合转移。这是目前报道的最小的、具有游离复制和接合转移功能的链霉菌质粒。     

计算机重构石油烃降解的微生物代谢途径

目的:用计算机重构石油烃降解通路,为石油污染的生物修复提供理论依据。方法:利用KEGG反应、化合物数据提取反应等式,过滤掉所有反应中的通用化合物及小分子化合物并构建反应矩阵,然后利用广度优先搜索算法在反应矩阵中搜索降解石油烃的代谢途径。结果:计算机分别重构了256 132条链烷烃降解途径和44条环己烷降解途径,以酿酒酵母作为降解石油烃的基因工程菌为例,通过限制改构菌整合的关键酶数目,分别得到了213条不需要转入关键酶的链烷烃降解通路和6条以氧化还原酶、松柏醇脱氢酶或环己醇脱氢酶和环己酮单氧酶为关键酶的环己烷降解通路,并构建相应的降解网络图,标注每个反应的酶。结论:应用计算机重构了2种石油烃降解途径,可为利用微生物对石油污染进行生物修复提供理论依据。     

庆丰链霉菌的连锁分析

用四点杂交方法对庆丰链霉菌的六个基因位点进行连锁分析,初步确定了它们在环形连锁图上的排列顺序,并同天蓝色琏霉菌A3(2)、龟裂链霉菌连锁图上的相应位点作了比较,它们之间是十分相似的。     

长链/极长链饱和脂肪酸与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是老年人常见的神经系统退行性疾病,病因复杂。近年研究发现, AD患者脑中有长链/极长链饱和脂肪酸沉积,且富含饱和脂肪酸的饮食会增加AD的发病风险;将长链/极长链饱和脂肪酸直接给予神经细胞,能够增加细胞中AD特征性分子β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein, Aβ)的水平。这些结果都提示,长链/极长链饱和脂肪酸与AD的发生发展密切相关。本文综述了长链/极长链饱和脂肪酸与AD的关系及其在Aβ生成和聚集中的作用,重点阐述了这些脂肪酸导致Aβ生成的分子机制,以加深对AD病因和发病机制的认识。     

基于碱基分布矩阵的序列比较

提出了基于碱基分布矩阵的全局性序列比较算法,利用此算法编程时所需的常驻内存仅为一个碱基分布矩阵和一个序列,因此序列个数和长度均有较大增加,可以实现２００个长度为５Ｋｂｐ的核酸序列比较,此外,还论述了在ＰＣＲ模板选择中的应用。     

原核生物基因组DNA链组成的非对称性

迄今,已有60多个原核生物的基因组全序列被发表。我们因此有可能对它们基因组的构成有更深入的认识。绝大多数生物基因组DNA的G与C和A与T的含量相等^[1]。但是,在许多原核生物基因组的先导链和后随链内存在G与C或A与T分布的不对称(Gc shew或AT shew)、原核生物DNA链的非对称性表现在碱基、密码子和基因水平。     

DNA的两条链是否都有转录能力?

答在DNA双链中只有一条链有转录能力。有人用SP8噬菌体侵染枯草杆菌做DNA-RNA杂交实验,已证明这一观点。SP8噬菌体DNA的两条链比重不同,一条富含嘌呤称重链;另一条富含嘧啶称轻链,用热变性和密度梯度离心的方法可以将两条不同比重的链分开。实验者在SP8噬菌体侵染后,从枯草杆菌中分离出RNA,分别与噬菌体DNA的重链或轻链混合并缓慢冷却。他们发现SP8侵染后形成的RNA只能与DNA的重链形成DNA-RNA     

编码链与反编码链

DNA在转录中只以一条链为模板,而另一条链不转录。对这两条链在不同的科学发展时期有着不同的称呼。60年代,称有转录功能的一条链为“转录链”,称另一条链为“无意义链”或“非转录链”。“无意义”的名称不尽符合生物进化原理,经过亿万年自然选择进化而来的生物,其体内结构都是有意义的,有的只是     

神经轴突的钠离子通道模型

镶嵌在神经轴突膜中的一种蛋白质分子行使钠通道的功能。沿着跨膜方向,蛋白质分子中与类脂的脂肪酸链相邻部分形成数条α-螺旋。氨基酸极性侧链向螺旋之间的空间伸展,侧链的偶极子或离子基团可以成对地形成氢键,并构成通道的活化或失活闸门。每一极性侧链可以有两种稳定构象,一条侧链处于构象Ⅰ或Ⅱ的几率服从波尔茨曼定律。在膜电场作用下,这些极性侧链在两种构象间发生跃迁,形成门控电流并导致通道呈现关闭或开放态。钠离子以跳跃扩散方式越过势垒。根据电场作用下电介质的极化特性,推导了门控电流和钠电导的稳态和动力学公式,它们是膜电位和时间的函数。用这些公式进行定量估算的结果表踞,与实验事实基本相符。本文并对钠通道和门控过程的一些特性进行了讨论。     

重复顺序与真核生物的基因表达

真核生物的基因组中重复顺序的发现,是近年来分子生物学研究的重大成果之一。现在已知,几乎所有的真核生物基因组中都有大量的重复顺序。这些重复顺序以两种形式分布在DNA链上。一种是与单一顺序相间地排列的,另一种则是呈丛生状态集中地排列在DNA的某一段区域内的。基因组中相同的重复顺序称为一个“家族”。     

乙型肝炎病毒HBV基因组的物理结构

在Dane颗粒(乙肝病毒)的核壳体中存在环状DNA分子和内源性DNA聚合酶。该基因组为3200个核苷酸长并且有特征性的结构,即有长度不等的单链区。Summer等提出了两条不等长度链的模型,即一条具有固定长度的长链(L链)和一条可变长度的短链(S链)。最近的实验证实了此模型并使其更加精细了(图3)。