东方肉座菌EU7-22木聚糖酶和木糖苷酶基因克隆及生物信息学研究

东方肉座菌EU7-22具有高产半纤维素酶的能力。根据已报道的同属里氏木霉及绿色木霉木聚糖酶,木糖苷酶相关基因序列,设计PCR引物扩增出东方肉座菌内切木聚糖酶(XYNⅠ,XYNⅡ)及β-木糖苷酶(β-BXL)基因。序列经NCBIBlast分析:东方肉座菌xynⅠ基因与里氏木霉xyn1基因(X69573.1)的同源性最高达到91%;xynⅡ基因与绿色木霉xyn2基因(EF079061)同源性最高达到93%;β-bxl基因与里氏木霉β-bxl1基因(Z69257.1)的同源性最高达到94%。生物信息学分析表明内切木聚糖酶Ⅰ和Ⅱ均属于糖基水解酶家族11,N末端前19个氨基酸均为信号肽。内切木聚糖酶Ⅰ分子量为24.13kD,等电点为7.87,含有3个糖基化位点;内切木聚糖酶Ⅱ分子量为24.44kD,等电点为4.86,含有1个糖基化位点;β-木糖苷酶属于糖基水解酶家族3,分子量为87.27kD,等电点为5.49,N末端前20个氨基酸为信号肽,含有8个糖基化位点。利用SWISS-Model对木聚糖酶,木糖苷酶蛋白质三级结构进行了预测和模拟。对木聚糖酶和木糖苷酶基因及其编码蛋白质的生物信息学分析,为进一步研究这些基因的表达与调控、构建高效利用纤维素组份的工程菌株奠定基础。     

多球壳菌素介导线粒体功能调控酵母细胞衰老

多球壳菌素是前期鉴定出的一种抗衰老活性小分子,为了较全面理解多球壳菌素的抗衰机制,本研究利用模式生物芽殖酵母为材料,借助DNA Microarray技术、生物信息学手段并结合相关功能实验分析了多球壳菌素对对数期芽殖酵母细胞基因表达谱、基因本体聚类及相关信号通路的影响。结果显示,多球壳菌素对细胞转录组产生了显著影响,共导致1 648个基因的差异表达(FDR0.05,Fold Change1.5),其中843个基因显著上调,805个基因显著下调。进一步对基因本体聚类、信号通路分析及功能实验验证显示,线粒体相关功能和信号通路是多球壳菌素作用的一个主要靶点,本研究对多球壳菌素的进一步开发利用奠定了重要的理论基础。     

基因置换发展研究综述

基因置换,又称基因替代作用,它指的是遗传信息单向的从一个序列向其同源序列传递的过程。近年来,人们对遗传重组的发生机制、功能及影响有了新的认识,尤其是发现"重组"造成的基因置换远超过以前认识。与遗传重组不同,基因置换有可能改变等位基因频率,搅乱等位基因的组合,降低连锁不平衡的程度,影响核苷酸多样性的即时效应和长期的效应。这些发现有助于去理解基因置换的机制,去探索基因置换对物种进化及遗传多样性更深远的影响,如基因置换对染色体基因结构和功能有哪些影响及基因置换对更深层次的生物进化起什么样的作用等。本文对基因置换进行了综合论述,重点介绍了基因置换的当前发展趋势,并以基因四联子为模型,总结了基因置换事件的推断,并对基因置换的研究前景进行了讨论。     

受脱落酸调节的拟南芥F-box基因的差异表达分析

脱落酸(Abscisic acid,ABA)是一种重要的植物激素,在种子休眠的建立、种子萌发、根发育和非生物胁迫反应过程中发挥作用。F-box蛋白是E3泛素连接酶SCF复合体的组成部分,通过特异识别和调节底物蛋白水平而调控植物生长发育过程。通过分析GEO基因芯片,筛选到38个受ABA调节的拟南芥候选F-box基因。选择其中6个F-box基因,进行实时荧光定量PCR分析。研究结果与基因芯片结果基本一致。分析启动子,发现候选基因含有大量ABA、干旱和胁迫相关的顺式作用元件。分析基因表达谱,发现部分基因在保卫细胞、种皮、花粉和衰老叶片中呈现高表达;大部分基因在ABA处理、胁迫和种子吸胀过程中表达量改变显著。这些分析结果为深入研究ABA调节植物生长发育和抗逆的分子机制提供了线索。     

一种新的RNA二级结构三维图形表示及其应用

本研究提出了一种新的RNA二级结构的图形表示方法,这种方法不同于以往的表示方式。根据所提出的RNA二级结构的图形表示,将对9种病毒的RNA二级结构进行图形表示,构建系统进化树,进行序列间相似性的比较和分析。根据最终结果,可以很清晰地发现,AVII与LRMV两种病毒是最为相似的,另外,较大的距离值出现在了APMV与ALMV;PDV与AVII中,这说明这几种RNA二级结构明显不相似。这一研究结果与前人相似性分析的结果是十分相似的,同时,所采取的方法更加简单易于区分观察且得到的结果又是十分可靠的,因此,这些更加证明了该方法是有效的。     

Mg2+依赖性蛋白磷酸酶1δ的生物信息学分析

Mg2+依赖性蛋白磷酸酶1δ(protein phosphatase magnesium-dependent 1δ,PPM1D)作为肝癌潜在的预后标志物和治疗靶点,其致癌机制和预后价值仍未完全阐明。为了全面认识PPM1D,使用生物信息学方法,对PPM1D蛋白的序列同源性、组织表达、亚细胞定位、理化性质、空间结构及蛋白质相互作用网络进行分析。结果表明:人PPM1D基因编码605个氨基酸组成的多肽,与物种进化程度一致,属于PP2C蛋白超家族,是碱性不稳定的亲水蛋白,无信号肽和跨膜区域;PPM1D蛋白主要定位于细胞核内,其主要二级结构为随机卷曲,存在磷酸化、乙酰化、甲基化和泛素化位点,与PPM1D相互作用的蛋白主要是细胞周期检查点蛋白和细胞损伤修复相关蛋白。根据分析结果阐述了PPM1D蛋白与癌症的相关性以及PPM1D蛋白作为癌症标志物的理论基础,为进一步研究该蛋白及其参与的信号通路提供一定的借鉴和参考。     

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)蛋白靶位的生信分析

目前新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情仍在全球肆虐,但尚无针对该病毒的治疗特效药.在此背景,以美国化学文摘社(Chemical Abstracts Service,CAS)提供的SARS-CoV-2病毒及宿主蛋白靶标为研究对象,运用基因功能富集、蛋白网络等方法进行生物信息分析.结果发现,人网格蛋白介导型内吞和依赖...     

国际生物信息学研究的可视化分析

利用当前主流的信息可视化分析软件Cite Space对2005~2014年间SCI收录的生物信息学的5种高影响力外文期刊所刊载论文的题录数据进行统计和可视化分析,绘制该领域的关键词共现、膨胀词共现、经典文献共现、高被引文献共现和关键节点文献共现的网络可视化图谱,试图揭示生物信息学领域的研究热点、研究前沿以及知识基础,以期帮助研究人员了解该领域在国际范围内的研究态势。     

反向虚拟筛选平台及应用

靶标确证是老药新用、药物毒副作用研究的关键。基于分子对接方法 Auto Dock Vina和内部构建的疾病靶标数据库,采用分布式架构,构建了反向虚拟筛选平台。应用该平台对药物吡斯的明进行靶标确证,最终成功找到其靶标乙酰胆碱酯酶,验证了平台的实用性和准确性。     

蛋白质功能预测方法概述

蛋白质是生物体内最必需也是最通用的大分子,对它们功能的认识对于科学领域和农业领域的发展有着至关重要的作用。随着后基因组时代的发展,NCBI数据库中迅速涌现出大量不明结构与功能的蛋白质序列,这些蛋白质序列甚至一跃成了研究的热点。近几十年来蛋白质功能预测的方法不断被完善。由最初的仅基于蛋白质序列或3D结构信息的方法衍生出更多的基于序列相似性、基于结构基序、基于相互作用网络等新方法,这些新型方法采用新的算法、新的研究思路和技术手段,力求得到准确性与普遍性并存,能够被广泛应用的蛋白质功能预测方法。本文综述了近年来蛋白质功能预测的方法,并将这些研究方法分类归纳,各自阐明了每类方法的优缺点。