基于生物信息的未知二进制协议聚类方法

协议聚类是协议逆向工程技术中非常重要的一步，针对二进制协议更加透明且满足的协议种类更加广泛的特点，提出了一种基于基因和蛋白质生物信息的二进制协议聚类方法，能够从原始序列角度对大量协议直接进行聚类.本文方法首先将原始二进制报文转化成四进制基因形式，使用快速聚类方法计算碱基两两组合的k-seed值生成距离矩阵，并用UPGMA计算最小距离生成树得到初始分簇；其次，将每一簇四进制协议报文转化成十六进制蛋白质链，得到序列更有语义的方式并采用基于改进mBed算法的聚类方法将其进行高精度聚类.通过对已知和未知协议单纯和混合场景下的测试表明，该方法能够对二进制协议实现高效并且高准确率的聚类，具有较高的应用价值.     

基于公共sRNAs库的病毒检测分析研究

以公共的small RNAs(sRNAs)新一代测序数据为材料,通过生物信息学的分析方法检测生物实验系统样品中存在的病毒,讨论病毒与宿主间的关系,病毒的种属特性,进而指导生物实验设计.从GEO Datasets数据库下载917个已发表的sRNAs高通量测序数据,通过生物信息学分析共检测出来自334个样品库的2,107条高度同源的病毒序列和2,930条疑似的病毒序列.这些病毒主要是正链RNA病毒、反转录病毒和双链DNA病毒,集中在花椰菜花叶病毒科、反转录病毒科、杆状病毒科和芜菁黄花叶病毒目.     

Sequence similarity analysis of non-self CTL epitopes and mouse proteins using sequence alignment

This research analyzed amino acid sequence similarity between non-self T cell epitopes recognized by mouse antibodies and mouse proteins. Using sequence alignment,we found that only 8 of 1 108 epitopes are highly similar to mouse protein sequences. The result shows that non-self T cell epitopes are not similar or have little similarity to mouse protein sequences. Furthermore,reviewing the related literature,we also found that the eight epitopes would trigger immune responses in some particular environment,which are ignored by T cells in normal condition. The result suggests that no or low-similarity peptide vaccines can reduce the chance of collateral cross-reactions and enhance the antigen-specific immune response to vaccine.     

Comparative and statistical analysis of nAChR sequences: An <Emphasis Type="Italic">ab initio</Emphasis> approach to the origin of molecular discrimination

Compared with traditional structure-based approaches for the identification of species-specific ligands, the ab initio approach, based on large-scale protein sequences from different species, has been used to locate specific sites that may be important to the molecular selectivity of species. Statistically significant differences in the distribution of residues in different species and differences in the physicochemical properties of residue-specific sites may largely account for species selectivity. The nicotinic acetylcholine receptor (nAChR), an important neuro-receptor with significantly different ligand selectivity in different species, was used to test our method. Because of the lack of nAChR structural information, the mechanism of ligand discrimination is unclear which hinders attempts at novel molecular design. In this study, the specific site residues 186 and 189 in the principal subunits and residues 34, 55, 56, 57, 106 and 112 in complementary subunits of nAChR were identified by applying our method with stringent statistical cutoffs. These sites were predicted to contribute to ligand selectivity and this result coincides well with the known experimental data.     

定位于鸡选择性清扫区域的SH3RF2基因生物信息学分析

为了解鸡SH3RF2基因的结构与功能,由NCBI数据库获得鸡SH3RF2基因的mRNA和氨基酸序列数据信息,利用NCBI/Blast软件进行序列分析、同源性比对确定鸡SH3RF2基因的3’UTR区序列。在此基础上,利用公共数据库和相关软件对SH3RF2基因的CDS(coding sequence)区和其3’UTR(untranslated region)区进行了MicroRNA靶标的预测分析,进一步利用生物信息学相关数据库对其蛋白理化性质和一级结构进行分析,模拟了其二级结构和空间结构并构建了SH3RF2蛋白的系统进化树。     

宏基因组学技术与微生物群落多样性分析方法

从宏基因组学的2个主要技术——扩增子测序与宏基因组测序出发,对其在微生物群落检测中的基本分析流程进行了介绍.概述了微生物群落多样性的概念、相关的统计分析原理以及相关分析结果的解析方法等.提出利用正处于蓬勃发展时期的大数据分析技术与手段来克服宏基因组学数据解析,并将分析结果用更易理解的形式展现出来是未来研究的重点和难点,...     

基于全基因组序列的核桃细菌性黑斑病菌分泌蛋白的预测及特征分析

【目的】充分了解核桃黑斑病菌的侵染机制。【方法】以全基因组序列已经公布的7个核桃细菌性黑斑病菌菌株CFBP2528、CFBP7179、CFBP8253、DW3F3、J303、NCPPB1447、Xaj417等所具有的蛋白序列为预测数据,基于分泌蛋白所具有的主要特征,利用SignalP v4.1、ProtCompB v9.0、TMHMM v2.0、big-PI Fungal predictor、TargetP v1.1、LipoP v1.0等在线分析程序对分泌蛋白进行预测,同时分析其氨基酸组成及分布、信号肽长度、信号肽切割位点等特征。【结果】核桃细菌性黑斑病菌的分泌蛋白平均为74个,其氨基酸长度多集中于101～400氨基酸,所占比例为63.65%。信号肽氨基酸残基中以A最多,所占比例为22.04%; 其次是L,所占比例为19.27%。信号肽长度以19～29个氨基酸的最多,所占比例为79.62%,信号肽切割位点属于A-X-A类型。【结论】核桃细菌性黑斑病菌中分泌蛋白的有效预测,可为深入解析核桃细菌性黑斑病菌中分泌蛋白在侵染过程中所发挥的功能提供理论依据。     

中华鳖dct基因克隆及表达分析

为了阐明中华鳖酪氨酸酶家族成员dct基因的结构与表达特征,根据Ensembl数据库的中华鳖dct基因序列设计引物,运用RT-PCR技术进行开放阅读框(opening reading frame,ORF)克隆,并进行生物信息学分析,进而采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q-PCR)技术检测正常体色和黄色中华鳖肺、肾脏、裙边和肌肉组织的mRNA表达水平.结果显示中华鳖dct基因ORF区全长1 578 bp,编码525个氨基酸,2种体色鳖dct基因序列完全一致;氨基酸序列分析得C末端无L-亮氨酸基序;N末端含有1个信号肽结构域;预测蛋白(成熟肽)分子质量为56.449 ku,理论等电点为6.67,不稳定指数为38.71,表明DCT蛋白是酸性稳定蛋白;预测DCT蛋白为亲水性蛋白;含有跨膜结构域、类表皮生长因子结构域、层粘连蛋白型类表皮生长因子结构域和2个铜离子结合结构域.系统发育树分析显示,在dct基因进化过程中,中华鳖与绿海龟和锦龟的亲缘关系较近.q-PCR结果表明:dct基因在同一个体各组织中均有表达,肺组织中相对表达量最高,且极显著高于其他3种组织;黄色中华鳖肺、肾脏和裙边组织dct 表达水平与正常体色鳖的相应组织均存在显著性差异.结果表明,中华鳖体色变异与dct基因突变无关,但dct基因表达改变可能对体色变异起了一定的作用.     

Trichoderma Reesei菌生物降解酶CIP 1和CIP 2的生物信息学分析

运用生物信息学方法,对已报道的Trichoderma reesei QM6a菌株生物降解酶CIP 1和CIP 2基因进行了生物信息学分析,以明确里氏木霉生物降解酶CIP 1和CIP 2的理化性质、二级结构、信号肽、定位、跨膜结构、磷酸化位点及进化关系.结果表明：CIP 1和CIP 2均属于稳定蛋白,含有大量无规则卷曲;信号肽剪切位点分别在19~20和17~18位的氨基酸之间;两者无螺旋卷曲结构,无跨膜结构域,并定位在分泌途径信号肽（SP）上.