Vfold: A Web Server for RNA Structure and Folding Thermodynamics Prediction

Background

The ever increasing discovery of non-coding RNAs leads to unprecedented demand for the accurate modeling of RNA folding, including the predictions of two-dimensional (base pair) and three-dimensional all-atom structures and folding stabilities. Accurate modeling of RNA structure and stability has far-reaching impact on our understanding of RNA functions in human health and our ability to design RNA-based therapeutic strategies.

Results

The Vfold server offers a web interface to predict (a) RNA two-dimensional structure from the nucleotide sequence, (b) three-dimensional structure from the two-dimensional structure and the sequence, and (c) folding thermodynamics (heat capacity melting curve) from the sequence. To predict the two-dimensional structure (base pairs), the server generates an ensemble of structures, including loop structures with the different intra-loop mismatches, and evaluates the free energies using the experimental parameters for the base stacks and the loop entropy parameters given by a coarse-grained RNA folding model (the Vfold model) for the loops. To predict the three-dimensional structure, the server assembles the motif scaffolds using structure templates extracted from the known PDB structures and refines the structure using all-atom energy minimization.

Conclusions

The Vfold-based web server provides a user friendly tool for the prediction of RNA structure and stability. The web server and the source codes are freely accessible for public use at “http://rna.physics.missouri.edu”.     

GC-MS法分析甘肃和青海蕨麻中的脂肪酸成分

为了研究蕨麻的化学成分以更好地利用蕨蔴资源,采用索氏提取法提取了青海和甘肃两个地区产的蕨麻中的脂溶性成分,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)对蕨麻中的脂肪酸成分进行分析。结果表明,来自甘肃产地的蕨麻含有11种脂肪酸,青海地区产的蕨麻含有7种脂肪酸,二者的共同成分有7种;甘肃产蕨麻中硬脂酸含量最高,辛烷含量最低;青海产蕨麻中邻苯二酚含量最高,棕榈酸含量最低。表明不同产地的蕨麻所含脂肪酸种类和脂肪酸含量均存在差异。     

运用多重PCR-直接测序法检测ABO基因型及其遗传多态性

根据ABO基因座第6和7外显子9个SNP位点设计引物, 复合扩增后直接测序, 根据测序结果判定不同物证检材ABO基因型及其在藏族群体中的多态性分布。成功地检测出经过不同方法处理的血痕、毛发、口腔拭子、骨骼、混合斑等101例腐败、降解及微量检材的ABO基因型, 结果与免疫血清学分型一致, 且该方法具有灵敏度高、特异性好、操作简单、结果准确、客观及能够发现新等位基因等优点。对80名青海藏族无关个体的调查表明, ABO基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡, 杂合度H为0.675, 多态信息含量PIC为0.672, 个人识别力DP值为0.874, 非父排除率PE值为0.391, 偶合度I为0.126; 青海藏族ABO等位基因频率O>B>A, 且O等位基因频率高达0.6125。多重PCR-直接测序法检测ABO基因型适用于法医学不同来源的样本, 提高了ABO血型系统的个体识别能力; ABO基因型在青海藏族人群中的分布具有较高多态性, 可用于法医学个体识别及群体遗传学研究。     

长白山溪流河岸带森林木本植物多样性沿海拔梯度分布规律

采用样带网格调查方法和α、β多样性指数分析方法,研究了长白山河岸带原始林和次生林群落木本植物多样性沿海拔梯度分布规律及其对采伐干扰的响应.结果表明：不同海拔区域河岸带原始林群落均由11～13个树种组成,其在群落中的地位随海拔升高而发生变化,阔叶树种优势地位逐步被针叶树种所取代,采伐干扰不仅改变了群落树种丰富度及其在群落中的地位,而且使针叶树种取代阔叶树种的趋势有所增强;河岸带原始林群落物种多样性沿海拔梯度呈现出中、低海拔区域相对较高且比较恒定(2.454～2.544),高海拔区域(2.250)下降的分布规律,采伐干扰改变了其沿海拔梯度分布格局(波动型),加大了不同海拔区域群落间的波动性(2.174～2.692);河岸带原始林群落树种沿海拔梯度的变动速率相对较低(1.5～3.5),且群落相似性较高(0.85～0.94),采伐干扰使次生林群落树种沿海拔梯度的变动幅度增大(0.5～6.0),群落相似性下降(0.68～0.91),但次生林群落沿海拔梯度分布仍具有较高连续性.     

真核生物减数分裂重组热点的研究进展

真核生物减数分裂过程中基因组中某些区域会发生较其他区域高的重组频率,这些区域被称作减数分裂重组热点。该现象首先在酵母的研究中发现,重组区域因含有启动重组的特异位点,从而使基因组中呈现出重组不均匀分布的特征。重组热点还在真菌、玉米和人类等真核生物中发现。本文列举了不同真核生物体中具有代表性鉴别重组热点的方法,总结了目前减数分裂重组热点的研究现状,探讨了引起真核生物减数分裂交换活跃的因子和机制,并就当前存在的问题和今后发展的前景进行了讨论。     

不同抗药性品系甜菜夜蛾呼吸速率的比较

以甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)敏感品系(SS)及高效氯氟氰菊酯选育的抗性品系(RR)和近等基因系-抗性品系(NILs-RR)幼虫为试虫,在25±1℃,相对湿度70%,光照强度3 000 lx,光周期14L∶10D的条件下测定了3～5龄幼虫呼吸速率的变化。结果表明,抗性品系与敏感品系的同龄期甜菜夜蛾幼虫在不受药条件下的呼吸速率差异不显著,因此抗性水平的提高并未相应引起甜菜夜蛾本底呼吸速率的变化。高效氯氟氰菊酯处理幼虫后,各品系的呼吸速率均随剂量的提高而相应提高,以各品系相应LC₂₀和LC₅₀剂量处理后的呼吸速率,NIL_S-RR明显高于RR,两者又明显高于SS品系。两个抗性品系呼吸速率峰期均出现在药后5 h,而敏感品系出现在药后2 h;敏感品系保持较高呼吸速率的时间短,而抗性品系维持高水平呼吸速率的时间长,分别于药后15 h和24 h恢复到正常水平,这表明用药后抗性品系呼吸速率的提高幅度与代谢解毒能力存在一定相关性。     

稀有糖的生物转化生产策略：Izumoring方法

稀有糖是在自然界中存在但含量极少的一类单糖及衍生物,其在膳食、保健、医药等领域中发挥着重要的功能。本文综述了一种稀有糖的生物转化生产策略----Izumoring方法,即利用D-塔格糖3-差向异构酶、醛糖异构酶和多元醇脱氢酶等进行所有单糖及糖醇之间的相互转化;利用该原则,分别构建了己糖类、戊糖类和丁糖类的Izumoring转化策略,并可获得所有稀有糖的酶反应和生物转化生产途径。同时,展望了稀有糖生物转化生产的研究趋势。     

高温与香烟联合对大鼠早期胚胎致畸作用的研究

为了探讨高温与香烟联合对胚胎的毒性和致畸作用,用高温（４０、４１、４２、４３℃）及香烟烟不溶４物联合处理怀孕的大鼠。结果表明,高温与香烟联合可加强胚胎的致畸作用,并与温度、香烟浓度和高温持续时间明显相关,当持续３分钟的高温与香烟联合,胚胎致畸率达７０％以上,与单独高温组、单独给烟组有明显差异（Ｐ〉０．０１）,并具有协同效应。结果提示,持续高温与香烟联合有明显的胚胎毒性和致畸作用。     

黄河口潮间带碱蓬湿地植物-土壤系统V和Co生物累积的季节变化

2008年5—11月,对黄河口滨岸潮滩不同表现型碱蓬(Suaeda salsa)(中潮滩碱蓬,MMS,S.salsa in middle marsh;低潮滩碱蓬,LMS,S.salsa in low marsh)湿地植物-土壤系统V和Co含量的季节动态及其生物累积特征进行了研究。结果表明:MMS和LMS湿地表层土壤中V或Co含量的季节变化差异明显,但同一种湿地土壤中V和Co含量的变化模式相似。MMS(或LMS)湿地土壤的V含量均明显高于Co含量,二者在生长季的变异系数分别为12.01%、12.35%(MMS)和4.08%、4.94%(LMS)。MMS和LMS湿地表层土壤V的地累积指数(I_(geo))大多介于1—2,处于轻度污染状况;Co的I_(geo)大多介于0—1之间,处于无污染到轻度污染状态。V和Co含量在MMS不同部分中整体表现为枯落物根叶茎(P0.05),而在LMS中表现为枯落物叶茎根(P0.001)。MMS和LMS不同器官的V或Co转移能力存在较大差异,前者V和Co的R/S(根茎比)、R/L(根叶比)和S/L(茎叶比)大多大于1,后者中两种元素的相应比值则大多小于1。MMS和LMS不同部分的V和Co累积系数(AF)整体均表现为AFVAFCo,前者分别为后者的0.31—1.32、0.12—5.56、0.08—1.23、0.38—0.65倍(MMS)和0.14—0.84、0.23—0.68、0.34—0.77、0.43—0.56倍(LMS)。研究发现,MMS和LMS湿地土壤中有机质和铁锰氧化物含量的差异是导致二者V和Co含量存在差异的关键因素,而两种碱蓬生理生态学特性、所处生境水盐条件以及V和Co在不同器官扮演生态功能的差异是导致二者植物体内V和Co转移、分配与生物累积差异的重要原因。随着该区潮间带石油开采强度及石油燃料使用的增加,湿地表层土壤的V和Co(特别是V)污染问题将会逐渐凸显,而LMS可用于未来受V污染湿地修复的备选物种。     

我国典型湿热地区变质烟用香精中腐败微生物的多样性分析

【背景】烟用香精是卷烟生产中的重要辅料,有些香精,特别是剩余的加料香精在运输和储存等过程中可能污染微生物,引起腐败变质发生。【目的】分析变质烟用香精中腐败微生物的群落多样性,确定引起加料香精变质的主要腐败微生物。【方法】采用稀释平板法,对我国典型湿热地区云南、福建和广西三地变质加料香精样品中的污染细菌、霉菌或酵母进行分离,分析其16S rRNA、ITS或26S rRNA基因序列,并通过反证试验确定引起变质的主要腐败微生物。【结果】所考察3个典型湿热地区变质加料香精存在不同程度的细菌、霉菌或酵母污染,其中细菌污染最为普遍。分离的76株污染细菌分布在2门4纲5目10科15属,细菌的群落多样性比较丰富,其中雷尔氏菌属(Ralstonia)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、肠杆菌属(Enterobacter)及芽孢杆菌属(Bacillus)是优势菌群;9株霉菌分布在子囊菌门(Ascomycota)的3纲6属,每个属分离到1-2株霉菌;42株酵母分布在子囊菌门的6个属,其中毕赤酵母属(Pichia)、细枝钩酵母菌属(Wickerhamomyces)及酵母菌属(Saccharomyces)是优势菌群。云南和福建两地样品的细菌菌群组成明显多于广西,广西样品的霉菌菌群组成以及福建样品的酵母菌群组成均分别多于其余两地。反证试验结果显示,柠檬酸杆菌属、肠杆菌属、芽孢杆菌属、雷尔氏菌属和毕赤酵母属是引起烟用加料香精变质的主要腐败微生物。【结论】变质加料香精中污染微生物菌群组成及腐败微生物确定的研究将有助于我国湿热地区香精香料中污染微生物的控制和腐败变质的预防。