基于多级优化的真核生物基因结构预测

基因结构预测对于发现新基因、了解基因组结构规律具有重要作用, 是各类基因组计划的重要内容. 但对于真核生物, 现有基因预测方法的效果仍不理想. 为探讨多级优化的真核生物基因结构预测方法, 在将复杂的多基因结构预测问题划分为基因级(单外显子基因、多外显子基因)、元件级(外显子、内含子等)和特征级(功能位点信号、密码子使用偏好等)等多个层次上的一系列较简单子问题的基础上, 通过从简单到复杂进行逐级优化的策略, 建立了基因结构预测的多级模型, 设计了基因结构寻优的动态规划算法, 开发了真核生物基因结构预测系统GeneKey(1.0). 用广泛采用的数据集对该系统进行测试的结果表明, GeneKey(1.0)的预测精度在核苷酸、外显子和基因水平上均高于著名系统GENSCAN. GeneKey(1.0)已提供网上服务(http://infosci.hust.edu.cn).     

进化神经网络用于真核生物基因启动子位点确定模型的建立

利用传统的BP算法建造真核生物启动子位点确定模型的时候,存在着训练速度慢,易陷入局域极小值和全局搜索能力弱等缺点,在加入了遗传算法后,可以较好地改进以上的缺点.结合了遗传算法和BP算法的进化神经网络,可以很快地优化出模型的各个参数从而利用这些参数,较好地预测出未知真核生物的启动子的具体位点.     

用基因枪法获得抗白粉病转芪合酶基因小麦

芪类物质是一种植保素,它在植物抵抗真菌和细菌感染时对重要作用,用基因枪法将来源于葡萄中的芪合酶基因转入普通春小麦品种京红５号,并获转基因植株,从轰击的２０１４块幼胚质中,获得了５个转化植株,并从其中２株的Ｔ３代训鉴定出１个对白粉病免疫植株和３个对白粉病中抗植株。     

采用RNA Draw程序识别真核生物硒蛋白基因的SECIS 结构

采用RNADraw程序对已测序的7类46个真核生物硒蛋白的3′-UTR进行二级结构研究,均找到1个或2个可能的SECIS结构,它们均由一－茎－环结构组成,并都具有3段保守碱基AUGA－（A）AA－GA－采用该程序对随机挑选的一些非硒蛋白基因的3′－UTR进行同样的处理,则均未发现类似的SECIS茎－环结构,这些结果表明SECIS是真核硒蛋白基因的独有特征,RNADraw程序可通过在已测序的基因组中检索SECIS结构来寻找新的硒蛋白。     

花药特异性表达的类查尔酮合酶基因D5与水稻花粉发育相关

采用ＲＮＡ原位杂交技术对水稻类查尔酮合酶基因Ｄ２进行细胞定位,结果表明Ｄ５基因特异地在水稻花药的绒毡层及维管束周围细胞中大量表达。为了进一步研究其功能,将水稻 劝蛋白基因（Ａｃｔｉｏｎｌ）启动子驱动的Ｄ５正义及反义基因分别转入水稻中,对转基因水稻花粉不同发育时进行观察,发现表达反义Ｄ５义及反义基因分别转入水稻中,对转基因水稻花粉不同发育时期进行观察,发现表达了反义Ｄ５基因的花粉其形态表现明显不正常     

多个抗病抗虫基因在水稻中的遗传和表达

将２￣３个抗真菌病基因与潮霉素磷酸转移酶基因串联在一载体上,两个抗虫基因与ＰＰＴ乙酰转移酶基因串联在另一载体上,利用基因枪法将它们按照１：１的摩尔比共同导入到水稻胚性愈伤组织中。通过潮霉素抗性筛选共得到５５个独立的再生植株系,其中,有７０％的转基因植株含有６￣７个外源基因,且位于同一载体上的几个外源基因总是共同导入到水稻植株中,Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ分析证明多个外源基因均能稳定表达。在分析的含     

ACC合酶基因及其反义基因转化番茄获得转基因植株

乙烯对植物生长发育的各个方面都具有重要的调节作用.植物体内乙烯生物合成途径是:Met→SAM→ACC→C_2H_4,催化SAM向ACC转化和ACC转变成乙烯的酶分别是ACC合酶和ACC氧化酶(乙烯形成酶).近几年来关于ACC合酶和乙烯形成酶的分子生物学研究也已经取得了重要进展.但乙烯对植物生长发育作用机制仍然不清楚,通过基因工程方     

DMD基因全顺序的YAC克隆

假肥大型肌营养不良症(duchenne/becker muscular dystrophy,DMD/BMD)是一种主要发生于男性的进行性肌肉萎缩症。DMD病人一般在5岁左右发病,在20岁之前常由于心力及呼吸衰竭而死亡;BMD病人症状较轻,寿命也较长。发病率在活产男婴中为1/3500。基因组探针、cDNA探针印迹杂交及脉冲电泳分析都表明,该病主要由基因部分缺失(占病例的65％)所致。约有6％的病例已发现有基因部分重复(我们实验室的结果亦如此,另文发     

查尔酮合酶超家族(chalcone synthase superfamily)基因重复和分化的式样

查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)是类黄酮类物质生物合成途径中的关键酶, 对植物的花色素形成以及抗虫和抗病有重要意义. 本文综述了有关查尔酮合酶超家族基因重复和分化式样的研究进展. 有资料显示, CHS基因在不同植物谱系中发生了不同程度的重复和分化, 导致在多数植物基因组中存在具不同表达特性的CHS重复基因, 并在部分植物基因组中出现由CHS基因分化形成的类CHS (CHS-like)基因. 不同学者对该家族基因序列及其表达式样进行比较分析, 揭示了该家族重复基因表达式样的分化在很大程度上受启动子和顺式调节元件的影响, 结果导致重复基因的亚功能化(subfunctionalization); 而发生在CHS活性位点附近的碱基替换则导致重复基因的新功能化(neofunctionalization), 形成不同的类CHS基因, 且多数类CHS基因是在不同植物谱系中由CHS基因多次独立进化形成, 是趋同进化的结果. 探讨CHS超基因家族的进化历史对深入了解基因重复-分化的过程和机制有很大帮助.     

紫云英根瘤菌nifH基因的结构及其上游区重复顺序的存在

在自然界有为数众多的原核生物具有固定分子氮的能力。这个过程是由固氮酶复合物即组分Ⅰ(钼铁蛋白)和组分Ⅱ(铁蛋白)催化进行的。编码组分Ⅰ的基因称nifD、nifK,编码组分Ⅱ的基因称nifH。以肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumonioe)nifHDK作为探针与不同来源的自生或共生固氮菌的DNA杂交试验表明固氮酶结构基因具较高的同源性。     

转烟酰胺合酶基因甘蓝型油菜盐碱胁迫下叶片蛋白质差异的研究

盐胁迫是危害农作物的主要非生物胁迫之一. 为了能从蛋白质水平揭示盐胁迫下油菜耐盐的分子遗传机制, 采用IEF/SDS-PAGE 双向凝胶电泳技术对转OsNAS1 基因的甘蓝型油菜在碱性盐胁迫下(20 mmol/L Na₂CO₃)的幼叶蛋白进行了分离. 通过银染显色, 获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱, PDQuest 软件在分子量20~75 kD, 等电点4~7 范围内,发现表达量变化2 倍以上的点有12 个. 对这12 个蛋白质点采用MALDI-TOF-MS 进行肽质谱指纹图分析, 有11 个蛋白点得到了可靠的鉴定, 其中有5 个差异蛋白可能与耐盐性有关,分别是二氢硫辛酸脱氢酶、谷胱甘肽-S-转移酶、过氧化物酶、20S 蛋白酶体?亚基以及核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/氧化酶, 它们参与了物质能量代谢、蛋白质降解以及细胞防卫等过程,推测转OsNAS1 基因的甘蓝型油菜的耐盐性可能与这些生理生化代谢有关. 研究结果为揭示转基因油菜耐盐机理提供了理论依据.     

转芪合酶基因植物中三羟基反式芪的功能

应用RT－PCR方法,从葡萄组织中克隆了两个芪合酶基因的编码区（1．19kb)。在大肠杆菌中能特异表达42ku的蛋白质,其分子量与芪合酶大小一致,并用其制备了兔抗血清。利用pBin438构建了植物组成型表达载体,经农杆菌介导获得转基因烟草植株。PCR,Southern blot,Western blot和RT－PCR分析证明该基因已整合到烟草的染色体中,并正常转录和特异表达。薄层层析和HPLC的结果进一步判断表达的芪合酶在烟草中可催化其底物合成3,4′,5－三羟基反式芪（trans-resveratrol),从转基因烟草中纯化的3,4′,5－三羟基反式芪能使人乳腺癌细胞停留在Go,G1期的细胞数增加。     

基因图的导向

基因图的导向ＢｅｎＨａｒｄｉｎ著梁宪实译许国平校随着世界上第一张牛和猪的基因构造图谱的公布，人们期望性畜育种技术将发生巨大的进展，进入一个崭新的时代。自从１９９４年４月第一阶段交互式基因组数据库进入计算机网络，美国农业研究署的化学家ＣｒａｉｇＷ．Ｂｅ...     

在植物中表达农用医用动物基因

在植物中表达农用医用动物基因是必要的，也是十分有意义的。本文对动物基因在植物中的整合、转录和表达作了回顾，并提出了一些自己的看法。     

无私的基因

我们生活于其中的社会能不能施加影响使哪些基因传给我们的后代孩子？劳拉·斯宾尼（LauraSpinney）同一些生物学家交谈,他们相信教养和DNA一样决定着人们进化的命运。     

极可能存在的基因外遗传

众所周知,人类的各种性状来自基因,而基因则来自双亲。但是,现有可望不可及的强烈暗示：人类还遗传一些来自基因外的性状──请想象,地球上的太空人声称,他们已给人类作了技术处理,人类将一代接着一代地变小、变弱、变得更易控制。当然,人群的反抗是强烈的。技术人员们日以继夜地工作,几百万接着几百万的人类基因组被筛检,企图剔除有被疑为太空人做了手脚的基因的人。秘密很快被揭开,人类基因似乎未被触及。但是,个儿愈来愈小的婴儿不断增加。正当我们似乎要绝望的时刻,太空人动了怜悯之心,决定公开他们的生物技术诀窍：“有D…     

我们应该改良我们的基因吗?

我们现在已经揭开了人类基因组的秘密，那为什么还不着手改良它呢?