《自然-方法学》：科学家发明蛋白序列比对新工具

来自德国慕尼黑大学的研究人员发表了题为“HHblits：lighthing—fastiterativeproteinsequencesearchingbyHMM—HMMalignment”的文章。介绍一种能提高蛋白序列比对分析的新工具：HHblits。这是一种能极大增加蛋白功能性分析技术的软件,能通过新颖的序列寻找方法。更快更准确的识别数据库中具有相似序列的蛋白。比现有的方法能快2500倍!相关成果公布在《自然-方法学》（NatureMethods）杂志上。     

利用定点突变分析海藻糖合酶的功能

我们通过对来自红色亚栖热菌(Meiothermus ruber) CBS-01中的海藻糖合酶(Trehalose synthase)序列比对及三维模型构建, 我们构建了D200G/H165R, R227C, R392A三个定点突变体, 检测其对麦芽糖及海藻糖的转化能力。结果发现: 在50°C时, D200G/H165R、R392A基本失去其原有活性, 而R227C产生海藻糖的能力降低。37°C时, D200G/H165R失去转化能力, 而R392A及R227C保有部分能力。因此我们推测, R392位点可能是维持酶的结构及热稳定性的关键位点, 而D200位点在反应过程中也起重要作用。     

甲基对硫磷水解酶OPHC2的序列分析及结构预测

将氨基酸的多序列局部比对、基于结构的序列比对和氨基酸替换忍耐性分析等方法联合起来对甲基对硫磷水解酶OPHC2进行了序列分析,确定出4组保守性功能序列。根据其高级结构发现这类酶具有典型的α/β（TIM）折叠桶结构,由8个折叠结构构成活性中心区域,并且这4组保守序列都位于这8个折叠结构上。通过对这4组保守序列的进一步分析发现当一个序列中同时含有它们时,这个序列为甲基对硫磷水解酶的可能性大于60％。     

离子束介导甘蓝全DNA转化拟南芥菜的分子分析

30 keV的Ar+离子束在1.5×1017 ions/cm2的注入剂量下介导外源甘蓝全DNA导入模式植物拟南芥菜,在94株转化当代植株中,有6株表型产生变异。以其中的一株(T-5)作为研究对象,用80条10碱基随机引物对该株和其子代变异株基因组作随机扩增的多态性DNA分析,引物S176 在T-5和其变异子代T-5-2中扩增出了相同分子量的变异新条带T-5S176-620。T-5S176-620的碱基序列和拟南芥菜基因组序列进行同源比对,结果表明该片段不属于拟南芥菜基因组,Southern杂交实验证明该片段来自供体甘蓝基因组。但是,根据T-5S176-620序列设计的引物不能从甘蓝基因组中扩增出预期长度的DNA片段,结合离子束介导外源全DNA转化的特点和过程,探讨了其中可能的机制。     

Globin-like蛋白质折叠类型识别

蛋白质折叠类型识别是蛋白质结构研究的重要内容.以SCOP中的Globin-like折叠为研究对象,选择其中序列同一性小于25%的17个代表性蛋白质为训练集,采用机器和人工结合的办法进行结构比对,产生序列排比,经过训练得到了适合Globin-like折叠的概形隐马尔科夫模型(profile HMM)用于该折叠类型的识别.以Astrall.65中的68057个结构域样本进行检验,识别敏感度为99.64%,特异性100%.在折叠类型水平上,与Pfam和SUPERFAMILY单纯使用序列比对构建的HMM相比,所用模型由多于100个归为一个,仍然保持了很高的识别效果.结果表明:对序列相似度很低但具有相同折叠类型的蛋白质,可以通过引入结构比对的方法建立统一的HMM模型,实现高准确率的折叠类型识别.     

pGEM-8Hepc克隆载体的构建与序列分析

hepcidin是一种由肝脏合成的富含半胱氨酸的小分子肽,它的主要生物学功能是维持机体铁稳态,并且具有抗菌活性.本实验从大鼠肝脏组织克隆出hepcidin基因,用同尾酶法构建多拷贝串联基因克隆载体pGEM-nHepc(n=1,2,4,8)(单个hepcidin基因之间用一段连接肽的DNA连接),分别含有不同拷贝首尾串连的hepcidin cDNA,并在大肠杆菌DH5 α中扩增.重组体经双酶切和PCR鉴定后进行序列测定,所得结果与genbank中的大鼠序列比对,结果完全正确,为后续进一步的表达纯化奠定了基础.     

西双版纳鸡嗉果榕内一种非传粉小蜂的性比调节

对西双版纳广泛分布的鸡嗉果榕（Ficus semicordata）雄树上寄生的一种非传粉榕小蜂Apocryptophagus sp.进行控制梯度放蜂实验,结合产卵行为、交配行为观察,定量研究了该种非传粉榕小蜂的性比率.结果表明：Apocryptophagus sp.雌蜂在传粉榕小蜂（Ceratosolen gravelyi）产卵后的第3天开始访问榕果,从果外完成产卵,产卵时间持续2d左右.发育成熟以后,其雄蜂几乎与传粉榕小蜂雄蜂同时羽化,雄蜂咬开寄生有其雌蜂的瘿花并进行交配,雌蜂交配后从瘿花内羽化出来离开榕果,去寻找新的处于接受期的榕果,而雄蜂一直留在其寄生的榕果内直至死亡.后代性比与局域配偶竞争理论预测一致：性比偏雌,随着在同一榕果产卵的繁殖雌蜂数量的增加,后代性比上升;同时,单个榕果内的后代数量也上升,而平均后代数量却显著下降.在个体水平上,当1头雌蜂在榕果上产卵时,后代性比与后代数量呈显著的负相关关系.     

ortholog ——— 概念、生物信息预测方法和数据库

orthologs指起源于不同物种的最近的共同祖先的一些基因。orthologous的基因,具有相近甚至相同的功能,由相似的途径调控,在不同的物种中扮演相似甚至相同的角色,因此在基因组序列的注释中,是最可靠的选择。orthologs的生物信息预测方法主要有两类：系统发生方法和序列比对方法。这两类方法都是基于序列的相似性,但又各有特点。系统发生方法通过重建系统发生树来预测orthologs,因此在概念上比较精确,但难于自动化,运算量也很大。序列比对方法在概念上比较粗糙,但简单实用,运算量相对较小,因此得到了较广泛的应用。     

茶树谷丙转氨酶基因的克隆及其表达分析

该研究基于茶树的转录组数据,采用RT PCR方法从茶树‘黄金芽’cDNA中克隆获得茶树谷丙转氨酶基因（CsAlaAT）,利用荧光定量PCR方法,对CsAlaAT在茶树材料‘迎霜’和‘黄金芽’不同组织、温度胁迫与激素处理的表达进行分析。结果显示：CsAlaAT基因开放阅读框长度为1 662 bp,编码553个氨基酸,含有天冬氨酸转氨酶家族（Aspartate aminotransferase family）典型的AAT like保守结构域。多序列比对显示,该序列与多个相关物种的序列一致性达78.83%,与磷酸吡哆醛（PLP）结合的10个氨基酸残基以及第358位赖氨酸催化位点在物种间高度保守。茶树CsAlaAT蛋白属亲水性蛋白,相对分子质量为60 877.5 D,等电点为6.11,碱性、酸性、脂肪族和芳香族氨基酸比例分别为12%、11%、22%和8%,无序化特征不明显,与大麦HvAlaAT具有相似的三维结构。实时定量PCR分析表明,CsAlaAT在茶树‘迎霜’和‘黄金芽’中的表达均具有组织特异性,且均在根部的表达量最高;CsAlaAT响应高温（38 ℃）和低温（4 ℃）胁迫的表达上调;外源施用脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）能够抑制茶树中CsAlaAT基因的表达。     

立体捕获：视差轮廓驱动的局域重新配对

自十年前立体捕获现象发现以来,对其解释众说纷纭。我们的实验观察表明,由视差轮廓驱动并限定的壁纸元素的局域重新匹配是立体捕获产生的真正原因。视差轮廓可以是主观的也可以是真实的,但其视差必须是壁纸所能携带的一系列视差之一,不管这种视差是交叉的还是非交叉的。由视差轮廓引导的双眼注意以及在被捕获区域和背景之间的视差隔离区对局域重新匹配起了促进和稳定的作用。