基于全基因组的系统发生分析

系统发生（phylogeny)是指生物之间的进化关系。系统发生分析就是通过比较物种的特征,研究物种之间的进化关系。本文主要对系统发生分析中,基于全基因组分析的各个特征提取的方法进行了综述。首先阐述了用基于全基因组进行系统发生分析的原因,然后介绍了六种基于全基因组的系统发生分析方法,最后对这些方法的优缺点进行了总结。     

一种高密度基因芯片的优化方法

基因芯片 (ｇｅｎｅｃｈｉｐ) ,又称ＤＮＡ微阵列(ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ) ,是分子生物学和微电子、微机械学科交叉的产物。基因芯片技术将生命科学研究中所涉及的许多不连续的分析过程 ,如探针制备、杂交反应和检测分析等 ,通过采用微电子、微机械等工艺集成到芯片中 ,使之连续化、集成化和微型化。这一技术的成熟和应用将在新世纪里给遗传研究、疾病诊断和治疗、新药发现和环境保护等生命科学相关领域带来一场革命。本文探讨高密度基因芯片的优化技术。1　高密度基因芯片高密度基因芯片是由大量ＤＮＡ或寡核苷酸探针密集排列所形成的探针阵…     

蛋白质-核酸复合物界面氨基酸与核苷酸偏好性分析

蛋白质-核酸相互作用机制到目前还不是很清楚,尤其是蛋白质与RNA的相互作用。目前,可得到的蛋白质-核酸复合物结构数据不断增多,作者收集了Protein Data Bank数据库中所有的蛋白质-核酸复合物结构数据,对复合物中结合残基和结合核苷酸的偏好性进行了统计分析。发现：1）不同功能的蛋白质-核酸复合物间的结合残基数量存在显著差异;2）在蛋白 质-DNA和蛋白质-RNA复合物界面,碱性氨基酸都是最受欢迎的;3）氨基酸的极性大小及方向在决定它是否与RNA分子进行结合时起到重要的作用,同时发现氨基酸侧链形成的空间位阻会影响氨基酸残基与RNA分子的相互作用;4）随着定义结合残基距离阈值的增大,其氨基酸使用的特异性降低,而受欢迎与不受欢迎的氨基酸种类均没有变化。     

面向新一代基因组测序技术的序列拼接算法

随着新一代测序技术的发展,新的拼接算法应运而生。介绍了目前国际上广泛认可的几种新的拼接算法的基本原理与具体步骤,分析每种算法的优缺点以及适用范围。用Helicobacter acinonychis的Illumina 1G测序数据检测SSAKE,VCAKE,SHARCGS以及velvet的性能,并对未来拼接算法的研究提出展望。     

寡核苷酸合成的一种优化方法

为提高寡核苷酸的合成效率,结合本实验室研制出的探针并行合成装置,提出了一种寡核苷酸合成的优化方法,可有效减少合成的循环次数,同时使合成成本降低、合成时间缩短,合成效率大大提高。     

复合同源异型结构的研究进展

含有同源异型结构（homeobox）的蛋白质是一大类DNA结合蛋白,在胚胎发育、基因表达调节、细胞分化、神经发生等方面发挥重要作用。近年来发现了同源异型框与其它结构域同时存在,如PAX、POU、LIM、OAR、CUT、ELK、bZIP、SIX、PHD-finger、Engrailed等,近来还发现它通过基因融合或基因失调控方式参与肿瘤的发生。本文对这些含有复合同源框的蛋白质和基因的类型、结构、功能等方面的研究进展进行综述。     

基因组G-四链体与疾病的关系

G-四链体(G-quadruplex,G4)是一种特殊的核酸二级结构,形成于单链DNA或者RNA的富含鸟嘌呤的区域.其广泛存在于基因组中,多位于端粒、启动子和UTR等区域.G4结构检测的生物物理学方法可以获取G4具体的空间结构信息,而生物学检测方法通常与高通量测序技术结合,可以对G4做全基因组范围内的测序分析.G4结构...     

高密度基因芯片探针布局方法

为了提高基因芯片制备质量和检测的准确性,提出两种基因芯片布局方法,一是分子印章凸点优化布局方法,另一种是基于探针杂交解链温度的梯度场布局方法。利用上述两种方法对所设计的高密度基因芯片进行控针布局实验,结果表明,第一种方法能够使制备基因芯片的分子印章上凸点均匀分布,解决误压印问题,从而提高基因芯片的制备质量;而第二种方法能够使基因芯片上的探针按照杂交解链温度有序地组织起来,从而提高基因芯片对碱基错配的辨别力。     

不同结构的蛋白编码基因的密码子偏性研究

利用聚类分析方法,对两类具有不同三级结构的75个蛋白的编码基因的密码子使用偏性进行了分析。75个基因样本序列按照对应蛋白的三级结构被很清晰的分成了两类,从而发现密码子的使用与蛋白质的三级结构有很大的相关性。这一重要结果证实了DNA的一维信息中蕴含着蛋白质的三级结构信息。     

产电微生物基因调控网络的构建和特异性通路分析

研究产电微生物胞外电子传递过程和机制,发现与产电效率相关的关键基因、通路和代谢物,是微生物燃料电池研究中的关键技术。为了发现在胞外电子传递过程中起到关键作用的基因以及通路,首先利用比较基因组学的方法,以模式微生物大肠杆菌和同属希瓦氏菌的其他菌株为参考,构建了Shewanella.onedensis MR-1的全基因组基因转录调控网络,大大扩展了目前已知的基因调控关系。然后以此网络为基础,结合基于蛋白质相互作用分析得到的胞外电子传递通路,构建了与胞外电子传递直接传递密切相关的细胞色素C编码基因及其相关调控基因构成的子网络,结合全基因组基因表达数据,研究了特异性条件下胞外电子传递的可能通路和基因调控过程。