mRNA序列与相应内含子序列匹配的普适性分析

剪切后的内含子在基因表达和调控过程中发挥重要作用,由此在成熟mRNA与相应的内含子之间也存在相互作用,并且二者协同进化。为了验证这一理论,以13个物种的基因组作为研究样本,凭借Smith-Waterman的局域比对方法,最终得到在成熟mRNA与其内含子序列之间的最佳匹配片段,同时在mRNA序列上显示出最佳匹配强度的分布区。然后对最佳匹配片段的长度、配对率的分布这两项参数进行分析之后,发现最佳匹配片段的这两个参数的特征,与siRNA和miRNA的结合特征是相近的;在mRNA序列上,得出UTR区与内含子相互作用强,GC含量低的片段偏好结合到3’UTR区,相反GC含量高的片段更倾向与5’UTR区发生相互作用。因此,最佳匹配片段的序列特征符合RNA-RNA相互作用规律,可以把内含子看成是一种具有基因表达调控功能的序列。以上研究对于进一步探讨内含子的功能和进化具有重大意义。     

EMBOSS软件包序列分析程序应用实例

本文介绍欧洲分子生物学开放软件包EMBOSS序列分析程序应用实例.第1节简单介绍EMBOSS软件包的概况和基本用法.第2节介绍格式转换、序列提取、序列变换和序列显示等常用序列处理程序.第3节介绍序列比对程序,包括双序列比对、多序列比对和点阵图程序.第4节介绍常用核酸序列分析程序,可用于核苷酸组分统计、开放读码框分析、C...     

α-葡萄糖苷酶与米格列醇相互作用及其进化关系

用生物信息学的方法分析不同物种的α-葡糖糖苷酶的亲缘关系,分析降血糖药物米格列醇与甜菜(Beta vulgaris)的α-葡糖糖苷酶相互作用位点在其他亲缘关系较近的物种中相应的氨基酸变化特点,结果表明米格列醇位于一个凹向酶分子内部的狭窄的结合口袋中,其间的相互作用主要以静电相互作用、氢键和范德华力为主。由于米格列醇的强水溶性和多羟基的特点,与酸性的天冬氨酸之间形成多个Ο-Η氢键,对甜菜(Beta vulgaris)的α-葡萄糖苷酶具有较好的抑制作用。通过TMHMM预测甜菜(Beta vulgaris)的α-葡萄糖苷酶的序列,结果未发现跨膜区。通过多序列比对发现,在米格列醇与甜菜(Beta vulgaris)的α-葡萄糖苷酶相互作用位点处的氨基酸中,在与其亲缘关系较近的5个物种茶(Camellia sinensis),黄瓜(Cucumis sativus),木本棉(Gossypium arboretum),甘庶属割手密(Spontaneum)和蒺藜状苜蓿(Medicago truncatula)中有81.82%的氨基酸都是保守的,且主要是极性的氨基酸,如色氨酸和天冬氨酸。这为进一步研究降血糖药物在其他物种中的表现及相互作用提供了重要的科学依据。     

Profile-profile比对方法用于发现远距离同源模板

基于模板的模建方法是蛋白质结构预测领域中最为准确有效的方法,该类方法的成功与否对模板质量的要求较高。为待预测序列找寻合适的模板,本文提出了一种profile-profile比对的方法将查询序列同模板库中的已知结构蛋白进行比对,然后根据比对结果的Z-score得分高低顺序挑选出合适的模板。结果表明:本文的profile-profile比对方法在测试集上的性能明显优于PSI-BLAST,相比PSI-BLAST在测试集上的准确度提高了约14.3%,配对t检验的结果表明准确度的提高具有统计显著性。从而得出如下结论:本文的profile-profile比对方法可以用于为序列相似性较低的待预测序列搜索远距离同源模板,并用于指导后续的三级结构预测。     

高通量测序序列比对研究综述

高通量测序技术的飞速发展,给生物信息学带来了新的机遇和挑战,第二代测序序列数量多、长度短使得原来的序列分析手段不再适用。近几年来,针对高通量测序的序列分析算法和软件日益增多,目前已有上百种,导致选择合适的软件成为一个难题。对第二代测序的测序类型、序列类型以及分析算法进行了总结和归纳,对现今常用的分析软件的序列的类型、长度以及软件应用算法、输入/输出格式、特点和功能等方面做了详细分析和比较并给出建议。分析了现今测序技术和序列分析存在的问题,预测了今后的发展方向。     

自适应蚁群算法在DNA中的应用

主要讨论了自适应蚁群算法在DNA序列比对中的应用，主要的过程是：首先，我们设一个计分函数和一个得分策略，在任意给出一对DNA序列，建立一个序列比对矩阵．现由4只蚂蚁从左上角向右下角移动，并且最终到达右下角，那么这4只蚂蚁随意走出4条路径，根据4条路径得出4对等长的比对，再依照计分函数分别计算出4条路径的比对得分，再由1．3式进一步验证4条路径的平均得分值，取其中得分最高（即最优路径）路径；进行第二次信息素增量的调整，方法是根据蚂蚁所走过的方向和该方向上得分比例计算出来的，信息素的变化量利用矩阵来存储，那么下一次蚂蚁所选的路径就要根据以前在各条路径上的信息素浓度总和的大小选择移动方向，最终经过有限次迭代，蚂蚁就会找到一条最优路径，也就是一条与原来DNA最相似的DNA链．     

用GenBank做“利用DNA分子比对的方法认识生物进化证据”的模拟实验

研究了如何利用美国国立生物技术信息中心的GenBank平台，做“利用DNA分子比对的方法认识生物进化证据”的模拟实验。让高中学生通过计算机网络进行生物学探究性实验。经过课堂教学实验和学生调查，结果显示此种模拟实验可行．能够使学生产生积极的兴趣，对于学生形成进化论观点有帮助。     

中国农业科学院稳定同位素实验室

<正>中国农业科学院稳定同位素实验室成立于2002年,经过近10年的努力,在同位素的研究与测试领域取得一些重要进展,实验室与欧洲7个稳定同位素实验室展开积极的合作,参加了国际比对,实验结果得到了国际同行的认可和高度评价。实验室利用国际原子能机构的标准物质对相关结果进行标定,采用国际标准测定方法进行C、H、O、N、S稳定同位素测定,保证了结果的准确性。2010年8月本实验室新购置的最新一代Isoprime100稳定同位素质谱安装完毕,     

NDM-1的同源建模及其模型活性位点分析

近期研究发现的超级病原菌耐药的原因,是其含有一种特殊的金属内酰胺酶—NDM-1。采用计算生物学技术,通过分子建模、使NDM-1与其它金属β-内酰胺酶类相比对,探索NDM-1对于β-内酰胺类抗生素具有广谱的水解能力的分子机理,为相关新药的开发提供理论依据。将NDM-1序列用BLAST进行同源性搜索,挑选一些相似性较高的序列进行多序列比对的同源建模,对所得的模型进行评估。根据已知的VIM-2晶体结构,使计算的NDM-1模型活性位点与已知VIM-2金属酶结构进行比较分析;结果发现NDM-1在锌离子结合位点的几个关键的氨基酸残基,与VIM-2金属酶较为相似。同时活性位点附近的氨基酸残基的立体折叠结构也与VIM-2存在相似性。NDM-1水解谱的广泛性,可能在于活性位点附近一些氨基酸残基的差异,后者可通过改变空间结构,从而增加了NDM-1的水解活性。     

中国农大小型猪胰淀素基因部分未知序列扩增与分析

目的扩增中国农大小型猪IAPP基因序列,分析其序列结构特点。方法提取中国农大小型猪血液基因组DNA,设计3对特异性引物进行PCR扩增,产物鉴定、测序和同源性比对分析。结果成功扩增出中国农大小型猪IAPP基因的1028bp的序列。结论经同源性比对分析显示,中国农大小型猪与人的IAPP基因的同源性为77%。