中华按蚊CYP6Y亚家族基因的鉴定和生物信息学分析

【目的】鉴定中华按蚊Anopheles sinensis CYP6Y亚家族基因,分析它们的结构和特征,推测其可能的功能。【方法】以冈比亚按蚊An. gambiae CYP6Y1作为询问序列,通过双向Blast方法检索中华按蚊转录组中CYP6Y亚家族基因,并通过生物信息学方法分析基因结构、特征及可能的功能。【结果】从中华按蚊转录组测序数据中鉴定出2条CYP6Y亚家族基因,分别命名为AsCYP6Y1（GenBank登录号：KF709397）和AsCYP6Y2（GenBank登录号：KF709398）。序列分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2全长分别为1 713 bp和1 815 bp,分别编码502和526个氨基酸。基因结构分析显示,该亚家族基因仅含有1个相位1型内含子并与其他P450基因形成保守的共线性分布。蛋白结构分析显示,这2个基因编码的蛋白含P450特有的5个特征序列和6个底物结合位点,且均不存在信号肽,其亚细胞定位为细胞质。3D结构分析显示,AsCYP6Y1有18条α螺旋和13股反向平行的β折叠,AsCYP6Y2有19条α螺旋和11股反向平行的β折叠。通过同样的方法,在达林按蚊An. darlingi中也鉴定出2个CYP6Y亚家族基因。系统进化分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2分别与其他3种按蚊的CYP6Y1和CYP6Y2聚成一支,Bootstrap值均大于90%。替换率分析显示,中华按蚊AsCYP6Y1和AsCYP6Y2与其他3种按蚊同源基因的Ka/Ks均小于1。相对进化速率分析显示,中华按蚊CYP6Y和CYP6M亚家族的相对进化速率均显著快于CYP6P亚家族,而CYP6Y和CYP6M亚家族之间没有显著差异。【结论】在中华按蚊和达林按蚊中存在2个CYP6Y亚家族基因,之前在冈比亚按蚊和不吉按蚊An. funestus中也发现2个CYP6Y亚家族基因,表明CYP6Y亚家族基因可能在按蚊属广泛存在,且可能为按蚊属昆虫所特有。     

夏季若尔盖高寒湿地水生生物群落食物网结构特征

为了解若尔盖高寒湿地夏季水生生物群落食物网结构及营养关系特征,应用稳定同位素技术分析了若尔盖湿地 3个不同区域(ZS1、ZS2和ZS3)水生生物群落碳、氮稳定同位素比值,并计算了13C-15N同位素生态位中的6个营养结构量化指标。结果显示:外源性营养源陆生植物13C、15N值分别为-28.23- -26.07,-1.20-5.98; 内源性营养源颗粒有机物 (POM:主要成分为藻类)和水生植物13C、15N值分别为-26.39- -21.17、-25.37- -24.15,3.68-6.61、3.50-4.01; 其中POM样品13C、15N组成存在明显的区域性差异(P0.05,P0.001)。食物网营养结构分析显示若尔盖湿地外源性碳源输入(优势陆生植物)对于维持该水域生态系统结构稳定有着十分重要的作用。若尔盖湿地水域食物网营养级介于2-3,暗示了其生态系统结构的相对脆弱性。同位素量化指标标记发现若尔盖湿地水生动物群落生态结构存在明显的空间异质性,可能与若尔盖湿地发达的畜牧产业相关。     

甘肃不同矿区样品中的细菌多样性

甘肃矿产资源丰富,矿区酸性矿坑水(acid mine drainage,AMD)及周边土壤中嗜酸微生物种类丰富,具有相当大的研究价值.本研究通过Illumina高通量测序方法,对甘肃省4个矿区AMD及周边土壤中的细菌群落组成、相似性及功能组成进行分析.结果 表明,煤矿样品GNM细菌物种组成最为丰富,金矿样品LNJ1与紫金矿样品LNZJK细菌组成最相似,与属于铜矿的BYT物种较相近,与LNJ1同地区的LNJ2样品细菌组成相比较远.所有样品细菌主要分为放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteriodetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)四大门,其中变形菌门(Proteobacteria)丰度最高.放线菌门(Actinobacteria)中不动杆菌属(Acinetobacter)、类诺卡氏属(Nocardioides)和芽球菌属(Blastococcus)表现出较高丰度;厚壁菌门(Firmicutes)中微小杆菌属(Exiguobacterium)和芽孢杆菌属(Bacillus)表现出较高丰度,且微小杆菌属(Exiguobacterium)丰度极高.通过功能预测发现,与煤矿样品GNM相比,LNJ1、LNJ2、BYT和LNZJK4个金属矿区样品中的微生物具有较强的氨基酸与碳源的转运与代谢、转录等功能以及较低的能量生产与转运、无机离子转运与代谢能力.通过探究AMD中的细菌多样性及其与重金属之间的相互关系,了解AMD采样区微生物群落结构,以期挖掘出更为丰富的具有重金属抗性的菌株资源,以应用于生物浸矿和环境修复等领域.     

胡杨甜菜碱醛脱氢酶基因的功能分化

甜菜碱醛脱氢酶(BADH)在植物抗逆反应中发挥着重要作用。文中从胡杨cDNA克隆到2个甜菜碱醛脱氢酶基因,分别命名为PeBADH1和PeBADH2。PeBADH1和PeBADH2均编码503个氨基酸的蛋白质,预测分子量分别是54.93 kDa和54.90 kDa。组织表达模式分析发现这2个基因在正常生长、盐和H2O2胁迫下,在不同组织中的表达模式有较大差异。在大肠杆菌中表达并纯化了2个基因的重组蛋白。酶活性分析显示PeBADH1和PeBADH2蛋白对底物的活性分别是0.073μmol/(min.mg)和0.107μmol/(min.mg)。热力学稳定性分析显示这2个蛋白的热力学稳定性具有明显差异。因此,基因表达模式差异与蛋白质酶学性质的不同预示着这2个基因可能存在功能上的分化。     

两种类型聚半乳糖醛酸酶的提纯及性质

黑曲霉(AspergilluS niger)AS 3.3883所产果胶酶经DEAE Sephadex A50及Sephadex G100柱层析分离出电泳纯的两种聚半乳糖醛酸酶(PG1,PG2),并对它们的性质及结构进行了比较研究。结果证明两种酶作用的最适条件、动力学性质、分子量、氨基酸组成及金属离子对酶活力影响等方面有很大差异,但二者的每个摩尔的活力及酶的构象很相似。     

台湾乳白蚁肠道鞭毛虫群落结构及三种研究方法的比较

大量鞭毛虫栖息在低等白蚁肠道内, 是白蚁赖以生存的共生微生物。不同种类的鞭毛虫共同作用形成了一套降解食物的系统, 为宿主提供营养和能量。研究鞭毛虫群落结构是揭示其各组成种类生理功能的基础。利用形态特征进行物种鉴定受鞭毛虫生长发育阶段、 样品制备方法等多种因素的影响, 而基于分子标记的分子生物学方法能不受这些因素的制约来研究复杂的微生物群落。本研究结合形态特征鉴定和分子生物学方法研究台湾乳白蚁Coptotermes formosanus肠道鞭毛虫群落结构, 并对这些方法进行了比较。通过光学显微镜和扫描电子显微镜进行形态观察鉴定, 确定了台湾乳白蚁肠道内的3种鞭毛虫, 分别为伪披发虫Pseudotrichonympha grassii、 全鞭毛虫Holomastigotoides mirabile和旋披发虫Spirotrichonympha leidyi。18S rDNA文库限制性片段长度多态性分析较形态鉴定能够反映群落更复杂的物种多样性。利用光学显微镜进行细胞计数较18S rDNA文库克隆数能更准确地反映各种鞭毛虫数量, 每头工蚁肠道内平均含伪披发虫780±179头, 全鞭毛虫1 630±391头, 旋披发虫2 950±1 003头。本研究建立了光学显微镜形态鉴定和18S rDNA分子标记相结合调查鞭毛虫多样性和数量的方法, 为进一步研究白蚁肠道共生生物的功能奠定了基础。     

基于人工神经网络的农业病虫害预测模型及其效果检验

选取与病虫害有关的因子作为样本的输入特征,建立了农业病虫害年分类预测的Ｂ－Ｐ人工神经网络模型。该方法应用于稻瘟病的预测建模结果的拟合率为１００％,预留样本检验报率为８３％。     

典型细胞集中营

细胞的结构和功能、细胞增殖等内容一直是高考的重点,而细胞分化、细胞全能性等与细胞工程有关的内容又是高考的热点。因此,在复习备考时学生要牢固把握这部分内容的基础知识,如：动、植物各自细胞的亚显微结构及区别,各种细胞器的结构和功能特点,真、原核细胞结构的比较,细胞有丝分裂过程及各时期特点等。     

耐热碱性磷酸酶突变体耐热性变化机理研究

从耐热碱性磷酸酶（TAP）200多个随机突变体的克隆库中选出耐热性明显下降的4株突变体,进行全序列及表达产物的最高耐受温度和最适反应温度测定和酶分子高级结构的模拟,分析突变位点、高级结构和耐热性表现三者的关系,探讨引起耐热性变化的机理。结构模拟显示所有突变位点都仅能引起细微的、局部的结构变化,除T320→I外都未直接触及酶的活性中心;结构上的细微改变虽然对最适反应温度影响不明显,但却使最高耐受温度降低了10℃左右;T320→I靠近酶的活性中心,尽管未能引起结构的较大变化,但却使最高耐受温度和最适反应温度同时显著降低。可见,多数点突变对高级结构的影响都不剧烈,但对耐热性尤其是最高耐受温度的影响却比较明显,一般地,在非活性区的突变通常只能引起最高耐受温度的降低,靠近活性区的突变则能同时引起最适反应温度和最高耐受温度的降低。     

第一类鱼抗冻蛋白对冰晶生长界面层结构的影响

根据冰晶在水溶液中生长的基本热力学性质,应用多层界面模型,分别得到了冰晶在纯水及抗冻蛋白溶液中生长界面层的吉布斯自由能.由冰晶生长界面层的吉布斯自由能,分析了冰晶在三种不同第一类鱼抗冻蛋白分子溶液中,热平衡状态下生长界面层的微观平衡结构,发现冰晶在抗冻蛋白溶液中生长与其在纯水中生长相比,界面层结构有明显变化,结合抗冻蛋...