长野芽孢杆菌普鲁兰酶的同源建模及三维结构分析

普鲁兰酶(Pullulanase)是脱支酶,因其能水解葡聚糖的α-1,6-糖苷键而有不同的工业应用潜力。本研究通过同源建模和分子对接的方法对长野芽孢杆菌(Bacillus naganoensis)普鲁兰酶进行建模及其三维结构分析,表明该酶由CBM41-X45aX25-X45b-CBM48-GH13_14多结构域组成,酶蛋白中心形成其催化区,催化区的Asp619、Glu648和Asp733三个残基构成酶的催化三联体。同时,通过柔性对接研究了酶与底物分子相互作用的关系,并预测构成酶的活性中心相关氨基酸残基,为进一步改良酶的特性提供重要的理论依据。     

白念珠菌几丁质合成酶三维结构的同源建模及其与FR-900403的分子对接研究CSCD

目的探究白念珠菌几丁质合成酶活性位点的结构特征。方法通过采用同源建模的方法首次构建白念珠菌几丁质合成酶的三维结构模型,模型的可靠性经Ramachandran和Profile-3D图进行验证。采用InsightⅡ-Binding site方法准确定位几丁质合成酶的活性位点,并研究了几丁质合成酶的重要功能残基在活性位点的立体分布。结果通过柔性分子对接方法首次阐明几丁质合成酶抑制剂FR-900403与靶酶活性位点的相互作用模式,明确几丁质合成酶与该类抑制剂结合时起重要作用的氨基酸残基。结论本研究为基于几丁质合成酶三维结构的药物靶点设计提供重要的参考信息,同时也为抗真菌药的发展奠定坚实的理论基础。     

现代各主要人群中面部3D几何形态的对比

中面部的形态是个人识别的重要依据,并且长期以来都在各人种的形态对比研究中占有重要的地位。而中面部骨骼形态复杂,骨骼表面不规则,很难用传统的方法来进行测量和比较。本文采用基于三维表面半标志点的几何形态测量学研究东亚现代人中面部的形态及其变异范围,并与其他各大地理位置中的现代人群的中面部形态进行对比,为人类演化和对比不同人群的形态研究建立基础数据。本研究结果显示中面部形态能够大致区分各个现代人群,其中东亚现代人与除美洲印第安人以外的所有现代人的中面部形状之间都具有较为明显的差异。东亚现代人与澳大利亚和非洲的现代人中面部形状之间的差别最明显,而与欧洲和东南亚现代人的分布范围有部分重叠。东亚现代人群中面部的平均形状却具有非常明显的特点:沿着正中矢状面的结构回缩,而两侧的结构向前方和两侧突出。而其他现代人群的中面部平均形状则呈现出相反的特征,即沿着正中矢状面的结构为突出,而两侧的结构回缩的特征。这些特点在东亚发现的化石人类标本中也有很高的发生率,这表明这些中面部特征在东亚人类进化的序列是连续的,并无受到干扰的迹象。     

生境适宜度指数模型研究进展

生境适宜度指数(habitat suitability index,HSI)模型作为一种生境评价方法,在土地管理规划和评估中得到大量应用.本文总结了HSI模型在野生动物生境评价中的开发及应用,重点介绍了利用3S技术进行HSI建模及与其他模型耦合进行生境评价的现状;阐述了利用多种统计方法对HSI模型的评估和验证;探讨了HSI模型在主观性和非通用性等方面存在的问题和局限性,最后,就HSI模型在野生动物生境评价中的发展前景进行了展望.     

味觉感受细胞离子通道和动作电位的建模与仿真

结合膜片钳测量的味觉感受细胞离子通道实验数据,提出了一个哺乳动物味觉感受细胞动作电位的数学模型.首先,建立了味觉感受细胞的电压门控Na＋通道和外向延迟整流K＋通道的模型,在此基础上建立了味觉感受细胞的单细胞计算模型.其次,仿真研究了味觉感受细胞在电刺激和酸味刺激下产生的动作电位,以及离子通道动力学特性对其的影响.该模型对于研究味觉感受细胞在味觉物质刺激下产生的动作电位及其离子通道的工作机制,以及味觉信息在外周神经的传递和信息编码具有指导意义。     

棉花脱水应答元件(DRE)结合蛋白GhDBP1的原核表达、纯化及其DNA结合活性

棉花是一种重要的经济作物,其生产和产量要受到干旱、低温和高盐等环境胁迫的影响,因此提高棉花对这些胁迫的抗性非常重要.脱水应答元件(DRE-dehydrationresponsiveelement)结合蛋白(DBP)在调节植物对环境胁迫的抗性中起到非常重要的作用.而且过量表达DBP类基因的转基因植株能够很好抵抗这些环境胁迫,所以研究棉花中此类DRE元件结合蛋白对棉花生产有非常重要的意义.在以前的工作中,从棉花中分离一个DBP基因,命名为GhDBP1并在转录水平上分析它在棉花植株中的表达特征.在研究中,报道了GhDBP1的原核表达、纯化和它的DNA结合特性.GhDBP1基因的编码区用PCR技术扩增出来插入到原核表达载体pET28a中,并转化到大肠杆菌菌株BL21(DE3)中.经过IPTG诱导,GhDBP1融合蛋白在BL21(DE3)菌株中成功进行表达.利用Ni-NTA亲和层析技术得到了纯化的融合蛋白.在非同位素的凝胶滞留实验中,纯化的GhDBP1融合蛋白能够结合到含有DRE元件的DNA片段上.另外,用SWISS-MODEL软件对GhDBP1蛋白的DNA结合区的三维结构进行了计算机模拟.模拟的结果显示,GhDBP1蛋白的DNA结合区的主链结构和折叠模式与已知的拟南芥GCC盒结合蛋白AtERF1的DNA结合区结构很相似.这些结果显示了GhDBP1是一个脱水应答元件(DRE)结合的转录因子,并可能运用与AtERF1的DNA结合区相似的结构和它的目标序列脱水应答元件(DRE)相结合.     

嗜冷黄杆菌酰基-Acp去饱和酶（AAD）的序列分析和结构建模

多不饱和脂肪酸是生物膜的重要组成成分,在维持细胞膜的流动性与低温适应性中起到重要作用。以低温微生物嗜冷黄杆菌为对象,主要采用多重序列比对、同源建模、模型评价等生物信息学技术与方法,分析与研究了多不饱和脂肪酸代谢重要相关蛋白酰基-Acp去饱和酶的序列组成与基序特征、系统进化与重要活性位点中心,模建并高评分地获得了其三维空间结构。系统发育分析表明,嗜冷黄杆菌等低温耐受菌与植物类物种的酰基-Acp去饱和酶的分子进化关系较近,而与其他细菌的分子进化关系较远。多序列基序分析显示,多数物种含有HxxxxH、HxxHH和HxxHH等3个组氨酸保守区,为二Fe离子结合区。Swiss-model对嗜冷黄杆菌的酰基-Acp去饱和酶进行的同源建模及其模型分析发现,其也具备与Fe离子相互作用的活性区,与Fe离子直接作用的活性位点有His114、Glu111、Glu76、His200、Glu19和Glu164,嗜冷黄杆菌的酰基-Acp去饱和酶有异于其它细菌的特异性。这从某种程度上揭示,相对于常温菌而言,低温耐受菌可能存在着低温相关蛋白酶的序列乃至功效上的差异。对于深入了解细菌耐低温机制,低温相关蛋白差异性分析及改造与应用均有重要的意义与价值。     

NLRP3敲除小鼠溃疡性结肠炎模型的建立与分析

目的 采用不同浓度DSS及给药时间诱导NLRP3^-/-小鼠溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)模型,并分析与评价其优劣性,为UC发病机制的研究和治疗药物研发提供更贴切临床的动物模型。方法 SPF级48只雄性NLRP3^-/-小鼠随机分组,每组12只小鼠(空白组、2.5%7 d组、3%7 d组和3%5 d组),采用不同浓度DSS和给药时间相结合诱导UC小鼠模型,观察和评价小鼠的体重、DAI评分、HE染色、结肠长度及相关指标(IL-6、TNF-α和紧密连接蛋白(ZO-1))的表达水平评价造模的效果。结果 (1)DSS各小组在不同浓度及给药时间均能诱导UC模型;(2)随着浓度梯度增加及给药时间延长,NLRP3^-/-小鼠的体重减轻越显著、粪便潜血呈阳性越明显、DAI评分越高,甚者出现死亡;(3)经HE染色发现,NLRP3^-/-小鼠肠黏膜屏障组织病理损伤随DSS给药时间增长或浓度增高而加重;(4)采用免疫组织化学方法检测炎症因子及紧密连接蛋白,相对于空白组、模型组的炎症因子(TNF-α及...     

华北陆块西南缘寒武系辛集组Stenotheca型和Pelagiella型壳体化石几何形态测量学初探

华北陆块普遍缺失寒武系纽芬兰统至第二统下部的地层,其西南缘较为广泛分布的辛集组是研究区内最早接受沉积的一套寒武纪地层,产出大量的小壳化石,时代为寒武纪第三期中晚期至第四期早期。辛集组的小壳化石中包括大量特征明显,具有锥状、内卷式、松旋壳体的软体动物化石。本文在华北西南缘陕西洛南县灵口地区新发现的梧桐沟剖面、焦村剖面和前人研究过的陇县柴家洼剖面寒武系辛集组中下部获取了数千枚化石标本,并从中选取了保存较为完好的32枚软体动物化石和6枚前人文献中报道的相关化石(Anabarellaaustralis Runnegar in Bengtson et al., 1990, Stenotheca transbaikalica Parkhaev, 2004, Anabarella drepanoida He et Pei, 1984,PelagiellaaduncaMissarzhevskyinRozanov&Missarzhevsky,1966,AuriculaspiraaduncaHeetPei,1984,Auriculaspiramadianensis Zhou et Xiao, 19...     

环境减灾卫星多光谱CCD影像自动几何精纠正与正射校正系统

我国环境减灾光学卫星(HJ)多光谱CCD影像由于具有高时空分辨率、大幅宽等优势,能够提供同一区域不同生长阶段的植被信息,是提取具有生态学意义土地覆盖及开展植被生理生态参量反演的重要数据源之一。然而,目前该数据产品的几何定位不准确及山区地形畸变误差使其难以满足应用需求。高定位精度是遥感影像信息提取、参数反演与应用分析的前提,遥感影像的几何精纠正与正射校正是遥感数据预处理面临的首要问题。在分析国内外卫星影像自动化处理系统研究现状的基础上,结合HJ CCD影像幅宽大的特点,构建了HJ CCD影像的自动几何精纠正与正射校正处理系统。与目前商业软件相比,自动几何精纠正与正射校正处理系统采用了自动化的控制点搜索与过滤方法,能有效提高控制点选取的效率与精度。同时,结合DEM数据,系统自动拟合卫星飞行路径并纠正由偏离星下观测导致的山体位移。系统应用结果表明,自动几何精纠正和正射校正系统能够有效的提高处理效率,节省人力和时间成本。该系统已被成功应用于全国生态十年(2000—2010年)变化遥感调查与评估专项土地覆盖遥感监测的环境减灾卫星多光谱遥感影像预处理工作。