大规模EST序列测定中的条件优化

EST技术已广泛用于发现新基因和基因表达谱研究。笔者对EST序列测定中的不同反应体系、BigDye类型、用量、测序产物纯化及不同测序板等因素进行了比较，确定了大规模EST测序方案，同时对文库质量及其他影响因素进行了讨论，经优化后的方案可降低大规模EST测序成本及提高测序成功率。     

大规模GO注释的生物信息学流程

随着新一代测序技术的不断发展,海量的序列数据将为生物学研究者挖掘基因信息提供巨大的资源.信息挖掘的一项重要工作是对序列进行功能注释,其中最重要的功能注释方式是基因本体论( Gene Ontology,GO)的注释.利用生物信息学方法和软件工具集成了针对EST序列的大规模GO注释流程(large-scale GO annotation pipeline,LSGAP).该流程集合了BLAST、B2g4pipe以及Wego等软件和Swissprot、Nr或Interpro等常用蛋白数据库.用户可以将EST序列通过此流程最终获得可视化的GO分类统计图表,直观地显示基因在不同过程中的参与情况.为了验证LSGAP的准确性,对2007年发表的美洲牡蛎(Crassostrea Virginica)的EST序列进行了LSGAP分析,结果表明GO分析非常准确有效.通过与Blast2go和GoBlast等GO注释软件进行比较,LSGAP流程具有可以本地化运行BLAST、对硬件要求低和运行时间短等诸多优势,因此LSGAP流程是科研人员进行基因功能挖掘的有效工具.     

人Oligophrenin 1样(OPHN1L)基因的克隆

将人Oligophrenin 1(OPHN1)基因编码区2406 bp与EST数据库进行同源性分析,得到一个363 bp的EST AA035622与OPHN1基因编码区一致性为62%,该EST与一个cDNA序列AB014521完全匹配.在ABO14521中设计引物与cDNA文库载体臂上引物行巢式PCR扩增并进行5′RACE,在胎盘cDNA文库中获得cDNA序列606bp,与AB014521拼接成一个6906 bp的cDNA序列,其中包含一个2442 bp的开放阅读框,编码813个氨基酸.该cDNA序列的GenBank登录号为AF141884,并经GDB命名委员会命名为OPHN1L基因.OPHN1L基因3′端与大规模测序的BAC克隆AC005348及AC004782完全匹配,从而将该基因定位于5q21.2～q21.3,并由此获得它的部分基因组结构.     

Linux平台下EST序列分析系统的构建应用实例

利用抑制削减杂交和基因芯片技术获得一批黄孢原毛平革菌特异表达的SET序列,使用Phrap、EMBOSS、B1ast、GENSCAN、MZEF软件,基于Linux操作系统,构建EST序列分析系统,完成了从EST和基因组Blast数据库的构建,载体序列的去除,EST序列的分类和组装,EST序列在基因组上的定位,外显子和内含子的识别以及基因预测,并通过使用perl语言结合bioperl模块写的脚本程序使分析过程自动化,从而可以快速地对大批EST序列进行分析,为克隆相关基因及研究黄孢原毛平革菌功能基因组学提供有用的信息。     

重要麦类作物表达序列标签(EST)计划研究进展

EST是指作为基因表达标签的一段长度150～500 bp的cDNA序列.EST计划旨通过大规模对随机挑取的cDNA克隆测序,获得、研究大批EST,进而研究生物体生长发育、繁殖分化、遗传变异、衰老死亡等系列生命过程.本文综述了重要麦类作物EST计划的研究进展,包括发展EST分子标记、构建遗传学图谱、分离与鉴定新基因、比较基因组学以及基因表达研究等,并对EST计划在麦类作物研究中存在的问题及应用前景进行了分析.     

利用EST信息资源大规模克隆家蚕功能基因

研究建立了世界上最全的家蚕后部丝腺细胞EST数据库,测得9．948条EST序列,占家蚕丝腺组织EST数据库资源的32．77％,经序列拼接分析得到2861个一致性序列,被注释的一致性序列达1335个,未被注释的一致性序列达1526个,     

基于PC/Linux蛋白序列分析系统的构建及应用

介绍利用常见的x86 PC,Linux操作系统配合BLAST、PHYLIB和EMBOSS等常见的生物分析软件构建可以完成多种蛋白数据分析的大规模自动分析系统.该系统可自动完成从DNA序列中获取读码框、核酸序列向蛋白序列的转化、在蛋白序列数据库中查找同源序列、序列录入数据库以及蛋白序列的等电点、亲/疏水位点、二级结构等性质的分析、多个序列之间相似度和进化地位的分析,并对输出的结果数据利用Web服务器进行发布.与传统的序列分析模式相比,此分析系统大大加速了对大规模数据信息的分析和利用.     

一个烟草Mlo基因的电子克隆及其序列特性分析

电子克隆并探讨了一个烟草Mlo基因的结构和功能．以GenBank公布的水稻Mlo基因序列为信息探针对烟草的EST数据库进行同源搜索,并将获得的同源性高的EST序列进行序列拼接,最后得到了一个烟草Mlo基因的cDNA序列．采用生物信息学方法分析该基因编码蛋白的一级、二级结构,并对其功能进行预测．结果表明,此烟草Mlo基因...     

应用3’RACE技术扩增仿刺参C型凝集素基因及实验条件的优化

从GenBank上调取刺参C型凝集素（C-type Lectin）基因序列EST,根据此序列设计RACE引物,采用PCR扩增技术得到了仿刺参C-type Lectin基因序列（EST）,根据这段EST序列设计1个基因特异引物（GSPF）,与通用引物（UPM）扩增,成功地克隆到了该基因的3’末端序列.同时,对仿刺参C型凝集素基因3’克隆的实验条件进行了优化.该扩增片段长度为670bp,与已知序列重叠部分为417bp.经测序和比对发现该段序列与预期的目标基因的序列一致.     

杨树微卫星序列对基因表达频率的影响及表达序列中微卫星特征的分析

微卫星是真核生物基因组中的一类高度重复的序列,一般分布在内含子区和基因间隔区中,但基因编码区也含有一定数量的微卫星。为探讨含有微卫星的基因表达频率是否偏低,对NCBI公共数据库中的421 725条杨树EST序列进行了分析,结果发现：其中53 524条EST序列中含有微卫星,含微卫星的EST序列比例是1269 %;而杨树基因组注释的45 555个基因中,有6 953个基因含有微卫星,含微卫星的基因占基因总数的比例为1526 %。对两样本频率进行差异显著性检验,结果显示微卫星在表达序列中的发生频率显著低于在注释基因中的发生频率(p<001),这说明含有微卫星的基因总体上表达水平偏低。 而对表达序列中微卫星的特征进行分析的结果显示,三碱基重复微卫星含量最丰富。在此,笔者提出了基因组中含有微卫星的基因可能总体表达水平偏低的假说,并利用杨树公共数据库中海量DNA序列对这一假说进行了验证。     

Discovery of immune related factors in Fenneropenaeus chinensis by annotation of ESTs

A total of 10446 expressed sequence tags (ESTs) are obtained by a large-scale sequencing of a cDNA library from cephalothorax of adult Fenneropenaeus chinensis.An EST analysis platform was built up based on local computers and bioinformatic techniques were used to annotate these ESTs in order to promptly find possible functional genes, especially for immune related factors.About 4% of the ESTs show similarity to the coding sequences of such factors, including lectin, serine protease, serpin, lysozyme, etc.These ESTs provide a partial profile of the immune system in F.chinensis and useful information for further study on these genes.     

库拉索芦荟6号染色体表达序列标签的研究

将微分离的库拉索芦荟(Alove vera[L.] Burm.f)6号染色体DNA及库拉索芦荟叶总cDNA分别用LA-PCR(linker adaptor polymerase chain reaction)方法扩增,然后采用杂交片段扩增技术(hybrid specific amplification,HSA)分离6号染色体与cDNA同源的表达序列片段.对表达序列片段进行克隆,得到约40000个重组子.随机选取96个克隆进行分析,分别用DIG标记6号染色体的LA-PCR产物和cDNA扩增产物作探针对其进行点杂交,对显示阳性信号的克隆进行测序.将库拉索芦荟6号染色体的表达序列标签(expressed sequence tags, EST)与GenBank中核苷酸进行比较,发现库拉索芦荟6号染色体的表达序列中有87.4%与植物的EST具有同源性,12.6%的EST与人或动物的EST具有较弱同源性,其中与石刁柏的EST及非生物素胁迫下的小麦(Triticum aestivum)、咖啡(coffee)、高梁(Sorghum bicolor)和菠萝(pineapple)等作物的EST具有很高的同源性(＞93%).     

猪色素上皮衍生因子的电子克隆及序列分析

用鼠的色素上皮衍生因子cDNA序列在猪的ESTs库进行BLASTn搜索,得到一系列不同大小的ESTs片段,经拼接得到完整cDNA序列.序列分析显示该cDNA长1 425 bp,有一个1 242 bp的开放阅读框,编码413个氨基酸,5’非编码区长53 bp,3’非编码区长130 bp,有一个加尾序列和多聚腺苷酸尾巴.其核苷酸序列与牛、人和鼠的同源性分别为89%、87%和82%,氨基酸的同源性分别为89%、87%和84%,且有保守的糖基化位点、半胱氨酸位点和serp in基序,说明所克隆的cDNA序列为猪的PEDF全长cDNA.     

用于Roche/454高通量测序的12个多重标签转录组文库的构建

利用第二代测序技术测定海洋生物转录组已成为揭示海洋生物分子生物学机制的重要工具.以长度为10 nt的不同多重标签(multiplex identifier)进行区分,构建了 杂色鲍(Haliotis diversicolor)、僧帽牡蛎(Saccostrea cucullata)和亚心形扁藻(Platymonas subcordi ormis)3种海洋生物的12个多重标签转录组文库.以合适的比例对各文库进行混合,利用定量PCR、Qubit和NanoDrop-1000等3种DNA浓度测定方法测定每个多重标签转录组文库的DNA浓度,3种方法的数值均一化并加权平均后,按照预定比例混合.为评估文库质量,先采用传统的Sanger测序测定了混合文库的192条序列,发现191条序列具有符合Roche/454高通量测序要求的AB格式,即一端为454A序列,另一端为454B序列;其中189条序列能分辨出其带有的多重标签;插入的平均长度为348 bp.然后通过Roche/454的滴定测序获得了34642条序列,其中32872条序列(94.9％)能分辨出其带有的多重标签,能够精确地分配到12个转录组,并且利用滴定测序结果计算出每个转录组文库的真实比例,对定量PCR、Qubit和NanoDrop-1000进行了评估,结果表明定量PCR是相对准确的定量方法.以上的评估表明所建立的转录组文库构建方法是稳定可靠的,可以广泛应用于转录组学研究.     

基于冲模CAD／CAM开发平台的构件库系统的研制

基于冲模ＣＡＤ／ＣＡＭ系统开发平台的设计思想，提出并论述了基于冲模ＣＡＤ／ＣＡＭ系统开发平台软构件库中之软构件的定义、分类、描述与管理机制以及软构件库的树形结构图与软构件库系统——ＳＣＢＭＳ（ＳｏｆｔｗａｒｅＣｏｍｐｏｎｅｎｔＢａｓｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）的功能模型及其实现思路，开发了一个原型ＳＣＢＭＳ．     

Hardware/software co-verification platform for EOS design

Ethernet over SDH/SONET （EOS） is a hotspot in today＇s data transmission technology for it combines the merits of both Ethernet and SDH/SONET. However, implementing an EOS system on a chip is complex and needs full verifications. This paper introduces our design of Hardware/Software co-verification platform for EOS design. The hardware platform contains a microprocessor board and an FPGA （Field Programmable Gate Array）-based verification board, and the corresponding software includes test benches running in FPGAs, controlling programs for the microprocessor and a console program with GUI （Graphical User Interface） interface for configuration, management and supervision. The design is cost-effective and has been successfully employed to verify several IP （Intellectual Property） blocks of our EOS chip. Moreover, it is flexible and can be applied as a general-purpose verification platform.     

Identification of true EST alignments and exon regions of gene sequences

Expressed sequence tags (ESTs), which have piled up considerably so far, provide a valuable resource for finding new genes, disease-relevant genes, and for recognizing alternative splicing variants, SNP sites, etc. The prerequisite for carrying out these researches is to correctly ascertain the gene-sequence-related ESTs. Based on analysis of the alignment results between some known gene sequences and ESTs in public database, several measures including Identity Check, Gap Check, Inclusion Check and Length Check have been introduced to judge whether an EST alignment is related to a gene sequence or not. A computational program EDSAcl.0 has been developed to identify true EST alignments and exon regions of query gene sequences. When tested with human gene sequences in the standard dataset HMR195 and evaluated with the standard measures of gene prediction performance, EDSAel.0 can identify proteincoding regions with specificity of 0.997 and sensitivity of 0.88 at the nucleotide level, which outperform that of the counterpart TAP. A web server of EDSAcl.0 is available at http://infosci.hust.edu.cn.