羌活与宽叶羌活的群体遗传结构和种间分化研究

为了合理利用羌活和宽叶羌活的药用植物资源,同时保护其物种多样性,该研究利用SSR分子标记技术对羌活与宽叶羌活邻域及异域分布的23个自然种群,共计227个个体进行多样性和种间分化研究.结果显示:(1)两个物种具有中等水平的遗传多样性;羌活的平均等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)和期望杂合度(He)分别为2.603...     

山杏油体蛋白基因PsOLE4克隆及其调控油脂累积功能分析

油体蛋白OLE在植物油脂合成累积中具有重要调控作用。依据山杏(Prunus sibirica)不同发育阶段种子的mRNA转录组测序数据,注释获得5个具有完整开放阅读框和典型保守结构域oleosin的油体蛋白OLE家族基因,通过差异转录谱分析及RT-qPCR检测,确定与山杏种子发育及油脂累积密切相关的高表达PsOLE4基因为研究对象,克隆该基因并进行生物信息学分析、组织特异表达检测、亚细胞定位分析、遗传转化拟南芥及其种子油脂含量和脂肪酸组分测定等研究。结果显示,PsOLE4基因全长序列为378 bp,可编码含125个氨基酸且分子量为13 kD的蛋白。该蛋白为疏水性无信号肽的非分泌蛋白,含有18个磷酸化位点、2个跨膜结构域和1个高度保守的脯氨酸结(PX₅SP₃P)结构域,定位于细胞膜上。PsOLE4基因在山杏种子中的表达量显著高于茎、叶及果实,而且PsOLE4基因表达可有效促进转基因拟南芥种子的脂肪酸含量提高与油脂累积,表明山杏PsOLE4基因具有种子表达特异性,对油脂累积具有重要调控作用。研究结果为后续开展山杏种子PsOLE4功能鉴定及应用奠定...     

慈竹纤维素合酶BeCesA4的克隆及功能分析

非木造浆是解决国内纸浆短缺的重要手段。慈竹(Bambusa emeiensis)是我国非木造浆的主要原材料之一,提高慈竹中纤维素的含量能够有效提高竹类造浆的效率。通过前期对慈竹进行的转录组测序分析,挖掘出慈竹中一个与植物中纤维素合酶亚基A(cellulose synthase A,CesA)同源的基因,命名为BeCesA4。结果显示,克隆出的BeCesA4基因编码一个含有982个氨基酸的蛋白质,具备CesA家族的保守结构域;BeCesA4在慈竹快速生长的笋与茎中显著表达;过量表达该基因会使转基因植物出现生物量提升、纤维素含量升高和次生细胞壁加厚等现象。结果表明,BeCesA4的表达量与慈竹茎内纤维素的积累呈正相关。本研究结果为进一步揭示慈竹纤维素合成机制奠定了基础。     

超广谱β-内酰胺酶CTX-M-14中药抑制剂的筛选及芸香苷抑酶作用研究

β-内酰胺酶的产生是细菌产生耐药的常见机制,其主要代表为超广谱β-内酰胺酶,其中CTX-M-14在全世界呈现流行趋势,为寻找一种CTX-M-14抑制剂,使细菌恢复对β-内酰胺类抗生素的敏感性,本试验首先构建了CTX-M-14的原核表达载体,并以CTX-M-14为靶点借助虚拟筛选工具Autodock Vina进行筛选,得到结合作用较好的中药单体抑制剂芸香苷,通过DS Visualizer分析其相关作用力;通过联合抑菌试验验证芸香苷与抗生素的联合抑菌作用;通过酶动力学试验比较抑酶剂芸香苷与克拉维酸的抑酶作用与方式。结果表明,芸香苷与超广谱β-内酰胺酶CTX-M-14结合部位形成多个氢键和范德华力,其结合作用力为9.9 kcal/mol;芸香苷与头孢噻肟钠对大肠杆菌E320呈协同作用(FICI=0.236);0.312 5 mg/mL的芸香苷与头孢噻肟钠对CTX-M-14蛋白阳性重组菌呈协同作用(FICI≤0.375);1.25 mg/mL的芸香苷与头孢噻肟钠对导入空质粒pET-28a(+)的BL-21呈无关作用(FICI=1.5);抑酶剂芸香苷与克拉维酸均为竞争性抑制剂,但克拉维酸抑酶作用...     

Extended Evolutionary Fast Learn-to-Walk Approach for Four-Legged Robots

Robot locomotion is an active research area. In this paper we focus on the locomotion of quadruped robots. An effective walking gait of quadruped robots is mainly concerned with two key aspects, namely speed and stability. The large search space of potential parameter settings for leg joints means that hand tuning is not feasible in general. As a result walking parameters are typically determined using machine learning techniques. A major shortcoming of using machine learning techniques is the significant wear and tear of robots since many parameter combinations need to be evaluated before an optimal solution is found.This paper proposes a direct walking gait learning approach, which is specifically designed to reduce wear and tear of robot motors, joints and other hardware. In essence we provide an effective learning mechanism that leads to a solution in a faster convergence time than previous algorithms. The results demonstrate that the new learning algorithm obtains a faster convergence to the best solutions in a short run. This approach is significant in obtaining faster walking gaits which will be useful for a wide range of applications where speed and stability are important. Future work will extend our methods so that the faster convergence algorithm can be applied to a two legged humanoid and lead to less wear and tear whilst still developing a fast and stable gait.     

氧化磷脂与动脉粥样硬化

磷脂是构成生物膜和脂蛋白的重要成分,容易在自由基或非自由基以及酶促条件下发生氧化修饰,形成氧化磷脂(oxidized phospholipids,OxPLs),并进一步产生具有不同生物活性的氧化产物.临床证据表明,OxPLs在动脉粥样硬化(ath-erosclerosis,AS)发展过程中不断生成和转化,并在病变处积累...     

生物信息学软件研究的可视化分析

以Web of Science数据库为数据来源,利用Cite Space和UCINET软件对发表在Nucleic Acids Research期刊上有关生物信息学软件研究的文献做了可视化分析,揭示了该领域的研究力量、作者团队与高被引作者、知识基础、期刊分布、研究热点与前沿,为生物信息学软件的研究和发展提供必要的参考依据。     

枯草杆菌蛋白酶嗜热性改造单突变效果评判方法研究

对蛋白质进行嗜热性改造是蛋白质工程的主要问题之一,残基突变方法被广泛运用于其中。本文以枯草杆菌蛋白酶（SUBTILISIN BPN＇）为研究对象,旨在建立评判嗜热性改造效果的方法,选取了有可靠实验资料的9个突变点,运用分子动力学模拟方法,在四种不同模拟条件下,对其中的6个突变体和1个野生型蛋白进行了多种参量的对比分析,提取4个特征有效参量,建立了蛋白酶嗜热性改造单突变效果评判方法;利用该方法对其它3个突变效果进行评判,评判结果与实验资料完全吻合,证明该方法可用于枯草杆菌蛋白酶嗜热性改造单突变效果的评判。     

东方肉座菌EU7-22木聚糖酶和木糖苷酶基因克隆及生物信息学研究

东方肉座菌EU7-22具有高产半纤维素酶的能力。根据已报道的同属里氏木霉及绿色木霉木聚糖酶,木糖苷酶相关基因序列,设计PCR引物扩增出东方肉座菌内切木聚糖酶(XYNⅠ,XYNⅡ)及β-木糖苷酶(β-BXL)基因。序列经NCBIBlast分析:东方肉座菌xynⅠ基因与里氏木霉xyn1基因(X69573.1)的同源性最高达到91%;xynⅡ基因与绿色木霉xyn2基因(EF079061)同源性最高达到93%;β-bxl基因与里氏木霉β-bxl1基因(Z69257.1)的同源性最高达到94%。生物信息学分析表明内切木聚糖酶Ⅰ和Ⅱ均属于糖基水解酶家族11,N末端前19个氨基酸均为信号肽。内切木聚糖酶Ⅰ分子量为24.13kD,等电点为7.87,含有3个糖基化位点;内切木聚糖酶Ⅱ分子量为24.44kD,等电点为4.86,含有1个糖基化位点;β-木糖苷酶属于糖基水解酶家族3,分子量为87.27kD,等电点为5.49,N末端前20个氨基酸为信号肽,含有8个糖基化位点。利用SWISS-Model对木聚糖酶,木糖苷酶蛋白质三级结构进行了预测和模拟。对木聚糖酶和木糖苷酶基因及其编码蛋白质的生物信息学分析,为进一步研究这些基因的表达与调控、构建高效利用纤维素组份的工程菌株奠定基础。     

文蛤过氧化氢酶的生物信息学分析

基于NCBI数据库,对文蛤过氧化氢酶基因(MmeCAT)进行生物信息学分析,旨在为文蛤过氧化氢酶的结构与功能的研究提供理论基础。结果表明,该基因编码511个氨基酸。文蛤过氧化氢酶分子量为58 181.29 Da,分子式为C_(2588)H_(3928)O_(767)N_(730)S_(20),理论等电点为8.05,属亲水蛋白。带负电荷氨基酸残基数(Asp+Glu)为63个,带正电荷氨基酸残基数(Arg+Lys)为65个。假设所有半胱氨酸全部形成胱氨酸,其消光系数为63 175 mol/L,相应的吸光度为1.086;假设所有的半胱氨酸均未形成胱氨酸时,消光系数为62 800 mol/L,相应的吸光度为1.079;其半衰期为30 h,脂肪族氨基酸指数为57.28,不稳定系数为27.77(40),可知文蛤过氧化氢酶为稳定蛋白质。亚细胞定位于过氧化物酶体,存在71个磷酸化位点和51个糖基化位点,无信号肽。二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,在物种进化上具有高度的保守性保守结构域预测表明,该基因编码蛋白可能属于典型单功能过氧化氢酶的第三分支。研究文蛤过氧化氢酶结构,能够为文蛤抗逆性品种选育提供理论基础。