用重建进化树方法研究酵母螺旋酶(YRF) 基因家族的演化

运用重建进化树方法对酵母螺旋酶(Y’-helicase protein，YRF)基因以及类YRF基因的ORF(Open Reading Frame)序列进行了动态聚类，指出了与YRF基因有亲缘关系的ORF，纠正了已公布的酵母基因组中可能存在的错误，给出了新预测的基因位置．并运用基因间关联指数和序列非均匀性指数对所得结论进行了进一步验证．     

酵母螺旋酶(YRF)基因的结构域及其基因家族的演化

以基因序列内所含较小的 ORF作为探测基因结构的亚单元 ,研究酵母螺旋酶蛋白(YRF)的主要结构域分布以及 YRF家族基因的演化特征 .研究表明 ,YRF基因有 2个较保守的主结构域 .此外 ,在酵母染色体 5′和 3′端有一些与 YRF基因同源性很高的已知 ORF,与YRF基因对比发现 ,这些 ORF是 YRF基因 2个主结构域分离或第 1主结构域内部分离的结果 ,分离位点均在各个亚单元之间发生 ,说明得到的亚单元序列在 YRF基因家族进化中具有很高的保守性     

水稻Hsp70基因第一个内含子中snoRNA基因簇的保守性及分布特点

对水稻、野生稻和茭白Ｈｓｐ７０基因第一个内含子进行ＰＣＲ分析及部分序列测定，分析结果表明植物Ｈｓｐ７０基因内含子编码多个ｓｎｏＲＮＡ的基因组织具有一定的保守性和分布范围，揭示了植物内含子编码的ｓｎｏＲＮＡ在进化过程中具有比脊椎动物和酵母更加丰富的多样性和移动性．     

水稻Hsp70基因第一个内含子中snoRNA基因簇的保守性及分布 …

对水稻,野生稻和茭白Ｈｓｐ７０基因第一个内含子进行ＰＣＲ分析及部分序列测定,分析结果表明植物Ｈｓｐ７０基因内含子编码多个ｓｎｏＲＮＡ的基因组织具有一定的保守性和分布范围,揭示了植物内含子编码的ｓｎｏＲＮＡ在进化过程中具有比脊椎动物和酵母更加丰富的多样性和移动性。     

预测线虫和酵母基因组中内含子、外显子及基因间序列的离散增量方法

把基因组中的内含子、外显子和基因间序列分为三类序列，从这些序列中取64种三核苷的重复出现次数作为离散源的状态参数，计算三类序列的标准离散量，比较待测序列的离散量与三个标准离散量之间的离散增量值，由离散增量的最小值决定待测序列属于哪一类．本文用离散增量方法对线虫和酵母序列进行预测，结果表明，对酵母内含子预测的敏感性为81．5％，对外显子预测的敏感性为88．5％、特异性为99．6％，对基因间序列预测的敏感性为65．4％、特异性为87．5％；若以在相同长度区间的序列为标准离散源，预测相应长度区间的序列，对线虫内含子的预测的敏感性为82．2％、特异性为94．2％，对外显子预测的敏感性为91．1％、特异性为97．5％，对基因间序列预测的敏感性为78．8％。     

基因组的进化与内含子中的基因的进化

论述了基因组整体进化过程中内含子所含的基因的进化．分析了内含子的起源方式与内含子中的基因种类的关系,并结合基因组在大小、组成等方面进化过程中内含子的演化趋势,探讨了内含子中的基因,特别是核仁小分子ＲＮＡ基因的进化规律．同时,对于内含子中的基因的进化,提出了一些可能的途径．     

基于CDS..join特征域的Exon/Intron数据库的构建

基因进化的研究和重构通常是在序列水平上进行的，包括比对它们的遗传序列或蛋白序列。而对基因外显子/内含子结构的分析能够提供更多有价值的信息，比如绘制更为可靠的系统发生图谱，或更精确地阐明内含子的进化。为此，本文设计了相应的Perl脚本程序来提取、比较和搜索基因说明文档中CDS..join特征域的Exon/Intron结构。通过该方法，可构建相关物种的Exon/Intron数据库（EID），其主要内容包括内含子的相位，Exon或Intron的数量、大小，剪接位点的模式以及选择性剪接（Alternative splicing, AS）的相关信息。     

酵母全基因组新的ORF结构的预测

提出了一个预测DNA序列中无内含子的开阅读框架（ORF）的理论方法－终止密码预测法；用酵母全基因组中已知的6260个基因进行检验，预测成功率为99．9％；发现酵母基因编码区和已知的DRF的起始密码子总是位于长距离不出现终止密码的位置序列上游紧邻最后一个终止密码子的ATG；在酵母全基因组DNA中发现了新的长度不小于90个氨基酸的ORF结构2244个。     

漆酶的分子生物学研究及其应用

白腐菌所分泌的木质素降解酶主要有3种：木质素过氧化物酶、锰依赖过氧化物酶和漆酶．漆酶是近年来研究较多的一种含铜的多酚氧化酶，在白腐菌中普遍存在，也存在于少数低等真菌和植物中．漆酶多为酸性蛋白，含4个铜离子，形成3个活性区域；表面一些氨基酸被不同程度地糖基化．漆酶可催化的底物迭250种，铜离子结合区域在其催化氧化过程中起决定性作用．运用PCR技术cDNA文库技术，越来越多的漆酶基因被克隆，目前已克隆到的漆酶基因有大约20个．许多来源地基因都是以家族地形式存在于染色体上的．已研究的漆酶基因中都含有10个左右的内含子，这些内含子在活性域位置上有比较高的保守性．一些特珠序列存在与否决定了该酶的表达形式-诱导型或组合型．目前已有部分漆酶基因的异源表达获得成功．本文还介绍了漆酶在环境保护、造纸工业、食品工业等方面的应用．对近年来漆酶的研究进展进行了综述．     

4种竹子木质素合成酶PAL的基因克隆和序列分析

苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine Ammonia—Lyase,PAL;EC4．3。1．5）是木质素生物合成过程的关键酶和限速酶。应用RACE（Rapid—Amplification of cDNA Ends）方法,获得了白哺鸡竹（Phyllostachys dulcis）、高节竹（Phyllostachys prominens）、龙鳞竹（Phyllostachys pubescens heterocycla）、丽水苦竹（Fveioblastus maculosoides Wen）等4种竹子PAL基因的全长序列,并进行了生物信息学分析。结果表明,PAL基因的开放读码框长度为2136bp,共编码712个氨基酸,具有2个外显子和1个内含子。其中高节竹、龙鳞竹、丽水苦竹PAL基因内含子长度为121bp,白哺鸡竹朋L基因内含子长度为84bp。推测其氨基酸序列,并分析PAL蛋白单体的三维结构,结果显示PAL蛋白均含有大量的α螺旋和β折叠结构。基于邻接法的进化树对31个物种的PAL基因的氨基酸序列分析表明。竹类植物PAL基因的保守性较高,与禾本科植物玉米、甘蔗的亲缘关系较近,与双子叶植物辣椒等的亲缘关系较远。     

大肠杆菌O96 O-抗原基因簇的破译和特异基因的鉴定

大肠杆菌O96血清型的大肠杆菌近年来频繁地出现于分离到的致病菌株中,在发展中国家和发达国家均有发现,有造成爆发性流行的可能．本文利用鸟枪法对大肠杆菌O960～抗原基因族进行测序,序列全长9415bp,用生物信息学的方法进行序列分析,共发现7个基因,分别是：吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因(glf),O-抗原转运酶基因(wzx),O-抗原聚合酶基因(wzy)和糖基转移酶基因(4个)．本文分析了大肠杆菌O96和K12(016)的O-抗原基因族中吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因和O-抗原转运酶基因的进化关系,确定了吡喃型UDP-半乳糖变位酶的基序;用PCR的方法筛选出了2个针对大肠杆菌O96的特异基因,可以用于基因芯片或PCR方法快速检测大肠杆菌O96。     

用离散量预测拟南芥全基因组中内含子、外显子和基因间序列

将拟南芥基因组全序列，按内含子、外显子及基因间序列区分为三类．在统计分析的基础上，选取21种三联体的概率，作为信号参数，并以这些参数分别构建内含子、外显子和基因间序列的离散源，计算了离散量．某区间上任意一段序列的类型是由其离散量D(X)与同一区间上的三个标准离散量D(Xe)、D(Xi)和D(Xs)之间的离散增量的最小值决定的．由此实现了用离散量对三种核苷酸序列类型的预测，预测结果表明：标准集准确率达到84．26％，检验集达到84．64％．     

异源四倍体鲫鲤及其原始亲本Sox9基因HMG保守区内含子遗传变异性分析

参照不同物种中Sox基因HMG保守区序列设计简并引物,扩增了异源四倍体鲫鲤及其原始亲本红鲫(Carassius carassiusred var.)和鲤鱼(Cyprinus carpioL.)的Sox基因.对不同片段大小的Sox基因测序,结果表明,四倍体鱼中存在两个Sox9基因(Atsox9a和Atsox9b),红鲫和鲤鱼中只发现一个Sox9基因(Rcsox9a和Ccsox9b).这4个Sox9基因在HMG盒中均含有内含子,大小分别为413bp,703bp,401bp和714bp,其插入位点遵守GT-AG法则.其中Atsox9a与Rcsox9a,Atsox9b与Ccsox9b的内含子序列都具有很高的一致性,分别为94.4%和97.8%,这表明内含子序列变异率较低.有趣的是,根据它们的外显子所推导的氨基酸序列一致性均为100%.因此,四倍体鱼及其原始亲本Sox9基因HMG基序内含子不仅具有长度多态性,而且内含子之间存在遗传变异性,这为进一步探讨异源四倍体鲫鲤的起源和进化提供了重要的分子生物学证据,同时也为正确掌握内含子的位置信息,功能和进化起源有着十分重要的作用.     

青岛文昌鱼AmphiCKS1样蛋白基因的克隆和同源性分析

通过对文昌鱼神经胚cDNA文库进行测序，获得编码文昌鱼AmphiCKS1样蛋白基因的cDNA序列，将演绎的氨基酸序列与多种脊椎动物和无脊椎动物的同源物进行比较。其同源性与人或家鼠的为77％，非洲爪蟾的为73．4％，果蝇的为77％，帽贝的为75％，线虫的为47．9％，酵母的为31．1％。结果证实在进化上介于脊椎动物和无脊椎动物之间的文昌鱼，由Amphicks 1基因所编码的AmphiCKS 1样蛋白更接近于脊椎动物；同时说明青岛文昌鱼Amphicks 1基因在进化上具有较高保守性。     

人雄激素芳香化酶基因内含子中启动子的研究

利用核酸外切酶Ⅲ（ＥｘｏⅢ）对人雄激素芳香化酶基因的２４００ｂｐ片段的５’端进行系列缺失，并通过转染实验，分析了２４００ｂｐ片段３’端区域的功能作用，在雄激素芳香化酶基因第２外显子的下游区检测到１个具有启动子作用的功能元件，通过序列分析，发现该元件位于雄激素芳香化酶基因的第２内含子中。该启动子同样受到位于雄激素芳香化酶基因第１内含子中沉默因子的抑制作用。该启动子能够启动不同基因的表达，并且具有较强     

玫瑰微球菌海藻糖合成相关酶基因的克隆和序列分析

从玫瑰微球菌QS412中克隆出海藻糖生成相关酶――麦芽寡糖基海藻糖基水解酶的基因treZ ,测定了其核苷酸序列并进行了表达。treZ 编码的蛋白质有624个氨基酸、分子质量为68 kD. 它们与已报道的其他微生物的海藻糖生成相关酶的基因进行同源性比较，treZ 的同源性分别为33.0%(耐放射异常球菌)；10.1%(硫矿硫化叶菌KM1)；51.9%(节杆菌Q36)；52.8%(根瘤菌M11)；48.5% (短杆菌)。经过氨基酸序列比较分析还发现，所有的海藻糖生成相关酶都含有糖苷酶家族13个中几个高度保守的α-淀粉酶催化活性区，推测这些海藻糖生成相关酶都可能有着共同的进化来源。     

白菜防御素基因的预测及结构功能分析

采用生物信息学的方法,通过已知防御素基因家族基因氨基酸序列在线Blast相似性比对,对白菜(Brassicarapa)基因组中防御素基因进行了预测和鉴定,分析了防御素基因在进化过程中各部分结构,包括上游区域、启动子区域、外显子区域、内含子区域以及UTR区域的结构变异以及功能变异,对该基因上游序列顺式作用元件和表达模式进行了预测。分析结果表明,白菜防御素基因编码60～80个氨基酸短肽,编码氨基酸均具有8个保守的半胱氨酸;白菜防御素基因功能结构域保持相对稳定,但部分基因成员前端信号肽序列出现变异;内含子长度出现增长、缩短、消失等3种变异模式;该基因上游启动子区域核苷酸变异较其他区域显著,上游序列顺式作用元件大多与光应答、逆境胁迫应答和信号分子应答相关。该基因表达模式预测结果表明白菜防御素基因在进化过程中可能出现分化,主要体现在基因沉默和表达部位的差异。     

猴附睾特异性表达基因LCN6第5号内含子的克隆及分析

用PCR法扩增了猴LCN6基因第5号内含子区的基因组DNA片断,并将该片断克隆到T-载体中,用Southern Blot的方法鉴定阳性克隆。经测序后与人LCN6基因的第5号内含子相比较,两者的同源性达到了87％。根据对已有小鼠,大鼠,猴及人LCN6基因第5号内含子DNA序列比较,可知在LCN6基因的进化中由于基因组DNA序列,特别是剪切位点的改变使得原本在小鼠中转录的一个转录子mLCN6β在大鼠、猴及人中不被转录。     

GenBank中CDS..join特征域研究初步

由NCBI建立和维护的大型公用数据库GenBank是进行生物学研究最为重要的工具之一. 其DNA序列数据库的每条记录描述了相关基因的详细特征,其中的CDS(Coding Sequence)特征域被认为是DNA生成蛋白质的翻译指令,它对GenBank中每条基因的组装进行了详细的说明. 通过CDS可以很容易在互联网上进行多序列搜索,并获得相关的基因序列、编码蛋白序列及种属特异性信息. 利用CDS特征域构建外显子-内含子数据库(Exon-Intron Database,EID)是研究内含子起源、进化和功能的重要手段,本文试图以CDS为线索,解决建库初期从GenBank海量数据中提取相关序列的问题.     

灰枣和酸枣叶绿体trnL-trnF基因序列分析

以灰枣和酸枣叶片为材料,用改良的CTAB法提取总DNA,用通用引物对枣叶绿体trnL基因内含子和trnL-trnF间隔区进行PCR扩增,得到了trnL基因内含子和trnL-trnF间隔序列片段,并对trnL-trnF间隔序列片段回收测序,测序结果符合植物叶绿体基因trnL-trnF间隔序列特征,用DNAMAN软件进行同源性分析,结果表明灰枣和酸枣trnL-trnF基因序列同源性为94．78％.枣和酸枣的分类学地位是一个长期争议的问题,初步开展了灰枣和酸枣叶绿体基因序列分析的研究,为研究枣和酸枣分子系统进化提供参考.