小鲵科动物Cytb基因密码子偏好性分析

利用Mobyle在线工具的CUSP程序以及CodonW、Cluster3.0软件对NCBI数据库中16种小鲵科动物的细胞色素b(Cytochrome b,Cytb)基因密码子偏好性进行了分析,并探讨密码子偏好性对系统发育分析的影响。结果表明:16种小鲵科动物Cytb基因的有效密码子数范围为34.45~47.18,平均值为41.01,该基因有密码子使用偏好。该基因在组成上偏好使用以A或T碱基结尾的密码子。通过计算各物种每个密码子的同义密码子相对使用度值并做密码子和物种的分层聚类发现,在不同属间密码子使用的模式明显不同。基于Cytb基因密码子偏好性的物种聚类结果与基于Cytb基因序列构建的最大似然法和贝叶斯系统发育树结果不完全一致。     

哺乳动物MHC密码子使用概率的聚类分析

利用系统聚类分析方法对随机选取的3种哺乳动物的60个主要组织相容性复合体（MHCⅠ类和Ⅱ类）基因的mRNA序列进行了同义密码子使用概率偏性研究。结果发现，不同物种的MHC基因群中类型相同的基因具有相近的同义密码子使用偏性，而对于同一类型的基因由物种引起的同义密码子使用偏性的差异较小。即功能和类型决定密码子使用模式的大的分类，而物种决定该大类中进一步的差异。基因密码子偏向性的研究对于大幅度增加目标蛋白的产量具有重要的意义。该结果也为基因分类和基因功能的预测提供了新的生物信息学方法。     

雌雄异株植物MADS-box基因密码子偏好性分析

为了解雌雄异株植物间MADS-box基因家族的密码子使用偏好性特点,以拟南芥为参照,利用Gen-Bank Feature Extractor,Codonw和CUSP等软件对已发表的雌雄异株植物MADS-box基因序列的密码子偏好性进行分析,发现拟南芥及雌雄异株植物中均偏好使用密码子第3位点为U和A的密码子.再运用SPSS11.5对拟南芥和雌雄异株植物的MADS-box基因密码子偏好性进行聚类分析,发现雌雄异株植物与拟南芥在MADS-box基因的密码子选择偏好方面的差异不显著.从而得出雌雄异株植物对MADS-box基因密码子偏好性不具有显著影响.     

基于叶绿体基因组序列对50种菊科植物亲缘关系分析

菊科为双子叶植物纲的第一大科,其科内等级划分和系统学研究存在巨大挑战。叶绿体基因组具有高度的保守性和较慢的进化速率,其在植物系统发育和物种进化研究中应用广泛。对菊科20个属50种植物叶绿体基因组序列进行亲缘关系分析,基于叶绿体基因组编码序列(coding sequence, CDS)、rbcL基因序列、rbcL+matK基因序列分别构建系统发育树,并对其中8个物种进行密码子偏好性分析和IR(Inverted Repeat)边界分析。比较3种方法构建的系统发育树,发现利用单个基因序列或两个基因序列构建的系统发育树与CDS序列构建的系统发育树在属间结果不一致,且CDS构建的系统发育树自展支持率高于其余两种,表明基于单基因序列或基因串联序列适用于属内物种的研究,而CDS序列适用于属间物种的研究。密码子偏好性研究显示选取的8个物种都对A/U结尾的密码子有偏好性。边界序列分析结果显示4个物种菊科植物的IR边界序列ycfI基因有缺失。研究结果为菊科植物的遗传进化和系统发育研究提供了理论支撑。     

13种哺乳动物OTR密码子使用偏性及其聚类分析

目的研究13种哺乳动物催产素受体基因(OTR)密码子使用偏性,并探讨其影响因素;通过对偏性情况进行聚类分析,研究其与系统发育的关系.方法计算RSCU,CBI,ENC等密码子偏性指标,与可能的几种影响因素做相关性分析,采用SPASS 15.0软件,以相对同义密码子使用度为变量对偏性情况进行聚类分析.结果与结论 1)CUG,GUG,GCC,UUC,AUC,CGC为哺乳动物OTR使用频率较高的密码子;2)密码子第3位碱基的GC含量是影响哺乳动物OTR密码子偏性的主要因素,基因的GC含量次之,而芳香族氨基酸的含量和蛋白疏水水平对其密码子使用偏性的影响不大;3)对于功能相同的基因,亲缘关系相近的物种密码子使用偏性指标较接近,但某些物种仍有一定差异.     

MUC1基因遗传多态性与密码子偏好性的生物信息学分析

为分析MUC1基因在物种间的遗传多态性和密码子偏好性, 本文运用生物信息学方法对来自普通牛、印度牛、冈比亚按蚊、褐家鼠、野猪、人这6个物种的32条MUC1完全编码区域序列进行分析. 结果表明, MUC1基因具有丰富的遗传多态性, 且它的遗传多态性在种间大于种内;MUC1基因在GCT等27个密码子的使用上具有偏好性, 尤其在GGC、CCA、TGA上偏好性较强.     

密码子上下文关联与蛋白质二级结构

对人(Homo sapiens)117个蛋白质和大肠杆菌(Ecoli)的87个蛋白质的各二级结构相对应的mRNA序列中的密码子上下文关联作了统计分析，发现它们的使用对不同种属的蛋白质二级结构有不同的偏好，对同一种属蛋白质的不同二级结构也有不同的偏好．与密码子和单碱基关联的结果比较，说明密码子上下文关联可以更加准确地预测蛋白质二级结构．     

基于叶绿体基因组比较栝楼属植物的演化

叶绿体基因组在基因水平上高度保守，并且遵循单亲遗传及单倍体遗传，已被广泛应用于物种鉴定和系统发育分析。栝楼属为葫芦科的一个重要属，具有极其重要的药用价值及经济价值，但种内关系不清。本文利用生物信息学及比较基因组学的方法，分析了11种栝楼的叶绿体基因组大小、结构、组成、重复序列、密码子偏性、边界扩张、正向选择、基因组共线性、核苷酸变异位点及系统发育等。结果显示，11种栝楼的叶绿体基因组都具有典型的四联体结构，长度为156 413 bp～157 556 bp,GCs含量为37%，较为保守。重复序列在LSC区域分布较多，密码子偏好性不强，没有明显的边界扩张或收缩，但是某些栝楼属植物叶绿体基因组存在序列重排，其中三种栝楼还受到环境的正向选择。同时，序列重排将11种栝楼分为两个主要分支，其中第一分支的演化与环境的正向选择密切相关。栝楼属物种核酸多态性位点多分布在SSC区域，系统发育分析表明栝楼属与油渣果属、丝瓜属及藏瓜属亲缘关系较近。本研究为栝楼属物种的分类及演化提供了分类依据，同时为编制栝楼属物种DNA条码提供了候选标记。     

敏捷气热菌密码子及AUG侧翼序列保守性分析

比较敏捷气热菌和大肠杆菌等9种编码GC含量．以及各异生物的密码子使用情况．结果表明，与敏捷气热菌编码区GC含量比较接近的果蝇．在密码子使用上与之相差最小．它们在分类学上分别属于不同的域，与敏捷气热菌同属古菌．但GC含量相差较大的强烈炽热球菌．则相差较大．说明编码区GC含量对密码子使用偏好．比生物分类学(系统发育)地位更重要．碱基A．C在高、低表达基因中出现的概率差别较大．尤其在-1，-3，-4和7位点；碱基A，C在调控翻译起始效率中的作用．可能大于碱基G，U。因为碱基G，U在高表达和低表达基因中．其出现的概率差别不大．高表达和低表达基因起始密码子侧翼序列中．某些位点保守性存在差异．其中高表达基因-1位和-3全可能与其高表达特性有关．     

水稻基因组学研究概况

重点对水稻的结构基因组学、功能基因组学和蛋白质组学的主要研究内容、研究方法和研究进展三个方面进行了综述，并对与水稻基因组学研究相关的学科，如生物信息学、比较基因组学等方面进行了阐述，最后对水稻基因组学的发展进行了简单展望．     

基于 codon 特征的图像精匹配方法研究

在分形特征粗分类结果的基础上,提出了一种基于ｃｏｄｏｎ特征的图像精匹配方法．详细研究了ｃｏｄｏｎ模型,将基于封闭光滑轮廓的ｃｏｄｏｎ特征编码推广至任意非封闭曲线,使ｃｏｄｏｎ特征在保持原有的抗旋转和尺度变化等几何失真特性基础上,更完备地表示图像轮廓,有效提高匹配精度．实验结果表明基于ｃｏｄｏｎ特征的图像精匹配方法性能优越于传统方法．     

基于mtDNA CO I基因的西藏牦牛遗传多样性及系统进化研究

为从分子水平上探讨西藏牦牛的序列多态性、群体遗传多样性和系统进化关系,本研究对17个西藏牦牛类群170个个体的mtDNA COⅠ全序列进行测序,用MEGA5.0、DNASP5.0等软件分析核苷酸组成、单倍型多样性和核苷酸多样性.基于Kimura-2-Parameter双参数模型,分别采用邻近法（NJ）和最大似然法（UPGMA）构建系统进化树,分析不同牦牛类群的亲缘关系和分类.结果表明：①西藏17个牦牛类群的mtDNA COⅠ全序列长度均为1 545 bp,个体间无长度差异,无内含子,起始密码子为AUG（ATG）,终止密码子为UAA（TAA）,共编码514个氨基酸.T、C、A和G4种碱基的平均含量分别为29.5％（29.3％ ～ 29.8％）、25.5％（25.2％ ～ 25.6％）、28.7％（28.6％ ～ 28.9％）和16.3％（16.2％ ～ 16.5％）; A＋T的平均含量为58.2％,存在一定的碱基偏倚性.②在17个西藏牦牛类群的170头牦牛中,共发现mtDNA COⅠ有25种单倍型,单倍型多样性值在0～0.978之间,平均单倍型多样性和核苷酸多样性值分别为0.566、0.00326,表明西藏牦牛具有较丰富的遗传多样性.③西藏牦牛mtDNA CO Ⅰ中亮氨酸平均含量最多（11.496％）,半胱氨酸平均含量最少（0.1946％）.碱性氨基酸、酸性氨基酸的含量分别为6.6171％、4.8627％;亲水性氨基酸、疏水性氨基酸分别为57.39％、42.61％.④基于mtDNA COⅠ,西藏17个牦牛类群可分为2大类,即类乌齐（LWQ）牦牛单独成一类,其它牦牛类群聚为一类.     

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。     

3个茶树品种WOX基因家族的进化及密码子偏好性比较

【目的】WOX基因家族在模式植物组织培养中扮演着重要的分子调控角色。非模式植物WOX基因家族的系统发育和密码子使用偏好性研究有助于探索遗传进化规律和基因表达特征,进而为其转基因体系构建提供指导。【方法】利用生物信息学方法在3个茶树品种全基因组数据中鉴定WOX基因;通过ClustalX 2.1和MEGA X软件探索它们的进化规律。运用Perl语言、Codon W 1.4.2程序和SPSS 23.0等软件分析3个茶树品种WOX基因编码序列,探究它们的密码子使用偏好模式;基于ENc-GC_3s、PR2分析和中性分析结果解析影响密码子偏好的主要因素。【结果】共鉴定出42个WOX成员,其中‘云抗10号’(CSA)11个,‘舒茶早’(CSS)18个,‘云南野生古茶DASZ’(DASZ)13个,系统发育揭示3个茶树品种WOX基因在进化上存在较强的保守性。密码子偏好性分析揭示,3个茶树品种WOX基因密码子都偏好使用A/T和以A/T结尾;CSA和DASZ的WOX基因密码子使用模式相似,表明两者亲缘关系较近;以CSA和CSS作为转基因受体时,3个茶树品种WOX基因中个别密码子需优化;烟草是3个茶树品种WOX基因的最佳异源表达受体;ENc-GC_3s绘图、PR2分析和中性分析表明自然选择是影响3个茶树品种WOX基因密码子使用偏倚的主要因素。【结论】3个茶树品种WOX基因进化上较保守,密码子偏好使用A/T和以A/T结尾,且密码子偏好原因主要是自然选择;揭示出转茶树时密码子的优化信息和烟草为最佳异源表达受体的结果。     

Genetic polymorphisms of milk epithelial mucin of yaks

Milk epithelial mucin (MUC1) of yaks was separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. A total of nine types of MUC1 were revealed in 427 yaks from five yak breeds including Maiwa yak, Jiulong yak, Tianzhu white yak, Qinghai yak and Tibetan yak. The molecular weights of MUC1 are from 163 kD to 208 kD, most of which are larger than those of bovine. Population genetic analysis shows that the gene frequency and genotype frequency of yak MUC1 differ among breeds, with relatively high gene heterozygosity. The five yak breeds studied fall into two groups according to their milk MUC1 gene frequency, suggesting that milk MUC1 exhibits specificities for local yak groups.     

犏牛雄性不育的多基因遗传不平衡假说

根据犏牛雄性不育的研究结果，提出了犏牛雄性不育的多基因遗传不平衡假说．假说认为，不育性是受多基因控制的，牦牛和普通牛由于在多个基因位点上的遗传差异而使犏牛的基因平衡失调，导致不育．最后对该假说的部分证据进行了讨论和分析     

牦牛分子育种的理论与实践

21世纪初,动物育种已迈入分子水平,朝着快速改变动物基因型的方向发展.本文在总结作者近年来对牦牛各种分子遗传标记研究成果的基础上,分析了RFLP、RAPD、AFLP、微卫星DNA、m tDNA等分子遗传标记在牦牛遗传育种研究中的应用以及牦牛功能基因的研究现状,进而探讨了牦牛分子育种的理论和实践,以便为今后在牦牛生产中进一步地开展分子育种提供理论依据.     

牛凝乳酶二硫键功能的研究：Cys45的定位突变

以ｐｈａｇｅｍｉｄ，ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ为载体，把牛凝乳酶原基因的ＫｐｎＩ－ＫｐｎＩ片段插入，将牛凝乳酶４５位Ｃｙｓ用Ａｌａ取代，根据遗传密码子的兼并性，在其附近引入限制性内切酶ＣｌａＩ位点．利用寡聚核苷酸介导的定位突变技术，以获得凝乳酶Ｃｙｓ４５Ａｌａ的突变基因．为了提高突变效率，采用Ｋｕｎｋｅｌ等创立的含尿嘧啶单链ＤＮＡ模板法，经酶切鉴定及双脱氧末端终止法测序，证明已获得预期的突变。     

牦牛黑素皮质素受体-4基因的克隆与序列分析

对牦牛黑素皮质素受体-4（MC4R）基因进行了克隆和序列分析,以期为进一步开展牦牛MC4R基因与其肥胖性状的相关分析以及基因定位、表达调控等研究提供理论基础。首先采用特定引物对牦牛MC4R基因进行PCR扩增、克隆和测序,然后用B ioEd it7.0.0软件拼接MC4R基因全序列,用DNAMAN5.2.2软件对编码序列进行翻译,用DNAStar6.13比对后比较基因和氨基酸序列同源性。实验获得牦牛MC4R基因全长1343bp,其中编码序列全长999bp,共编码332个氨基酸残基的蛋白质。牦牛MC4R基因序列与普通牛、人、食蟹猴、猪、狗、大鼠、小鼠、鸡、斑马鱼、金鱼、东方鲀和河豚的同源性分别是99.5%、85.5%、84.9%、88.1%、86.7%、83.9%、83.8%、75.5%、61.2%、59.5%、65.3%和64.6%,由此推导的氨基酸序列同源性分别是99.1%、91.9%、91.9%、93.1%、92.2%、90.4%、89.8%、84.0%、66.7%、65.7%、67.2%和66.7%。本研究成功的克隆了牦牛的MC4R基因,表明其在物种间具有较高的保守性。     

川西北牦牛源产肠毒素大肠杆菌的分子流行病学调查

为调查川西北地区牦牛源产肠毒素大肠杆菌的流行情况,对采自川西北甘孜州和阿坝州的26份腹泻牦牛粪便样品进行大肠杆菌分离,分别以分离的大肠杆菌DNA和牦牛腹泻粪便样本提取的总DNA为模板,采用PCR方法扩增产肠毒素大肠杆菌黏附因子K99+菌毛基因片段,分析产肠毒素大肠杆菌在牦牛腹泻中存在情况,同时比较两种DNA提取方法对产肠毒素大肠杆菌PCR检出率的差异;以分离自外表健康牦牛粪便的105株大肠杆菌DNA为模板,采用PCR方法扩增产肠毒素大肠杆菌黏附因子K99+菌毛基因片段,比较牦牛源产肠毒素大肠杆菌在外表健康牦牛和腹泻牦牛中的携带情况.结果:从26份牦牛腹泻粪便样本中共鉴定出84个大肠杆菌菌落携带K99菌毛基因,这些菌落分别来自所有26份牦牛腹泻样品,因此,牦牛腹泻样本100%分离并检测到携带K99+菌毛基因的产肠毒素大肠杆菌;而粪便总DNA检测结果为K99+菌毛基因阳性率84.62%(22/26),粪便中提取的总DNA模板K99+菌毛基因PCR检出率略低于分离鉴定的细菌DNA检出率;105株外表健康牦牛粪便样本分离株中检测到携带K99+菌毛基因的产肠毒素大肠杆菌34株,检出率为32.38%(34/105),产肠毒素大肠杆菌在牦牛腹泻样本中的检出率显著高于外表健康牦牛粪便的检出率(P0.001).结果表明,产肠毒素大肠杆菌在牦牛粪便中存在广泛,是引起牦牛腹泻的一种重要病原菌;以粪便中提取的总DNA为模板,可快速检测牦牛粪便中产肠毒素大肠杆菌的存在.