一种改进的基于PCR的建立饱和突变库的方法

定点饱和诱变技术一直以来被广泛应用于蛋白的定向进化和代谢途径的研究,然而建立偏爱性低的高质量饱和突变库一直面临着严峻挑战.提出一种改进的建立智能突变体文库的方法,选取柠檬烯环氧水解酶(LEH)为突变对象,摒弃传统的NNK/NNN密码子简并引物,采用半理性设计突变氨基酸的方法,将PCR反扩载体与T5介导的克隆方法联用,构建一个随机的四点组合突变体库,突变效率高达81. 25%.此外,突变库的偏爱性大大降低,突变氨基酸的分布趋于平均,表现出低测序倍数基础上的高覆盖率.因此该方法极大提高了突变库的质量,降低了筛选成本,为蛋白质工程和生物合成的研究提供了好的思路.     

Hlrg基因定点突变体的构建及其对HepG2细胞的影响

构建Hlrg基因的定点突变体,研究突变Hlrg基因表达的蛋白对HepG2细胞的影响.首先利用数据库对Hlrg基因的结构特点进行分析,在此基础上用PCR法构建Hlrg基因的定点突变体.将突变的Hlrg基因克隆到pcDNA3.1（＋）载体中,并稳定转染到HepG2细胞中.流式细胞仪和透射电镜观察突变基因表达的蛋白对HepG2细胞的影响.结果获得了针对Hlrg基因的定点突变体,亮氨酸拉链中的第二个亮氨酸被突变成丝氨酸.发现稳定表达HLrgm蛋白的HepG2细胞中出现一定比例的凋亡细胞.表明构建了Hlrg基因定点突变体,为进一步的功能研究奠定了基础.     

构建突变基因文库的定向进化研究进展

1.介绍定向分子进化是在实验室条件下模拟自然选择过程,改变原有蛋白的氨基酸序列,以期找寻预期性能的突变蛋白。定向分子进化实验的成功与否取决于制备的突变体库的质量和简捷、高效的筛选方法。随着体外定向进化分子改造新策略的不断涌现,以及相关领域如生物信息学、功能基因组学、功能蛋白质组学等的更新和完善,各种基因改组技术的应用正受到足够的重视。其中,酶工程的定向进化已为基因     

视网膜色素变性家系遗传分析及基因诊断

通过对一常染色体显性视刚膜色素变性(RP)家系的连锁分析.发现致病基因与RP4连锁,进一步对RHO基因的突变检测,发现RHO的Pro347Leu突变是该家系的遗传基础,运用该结果对家系中2个年幼个体进行了基因诊断,和其他RHO突变引起的RP病人相比.该家系具有发病年龄早,部分成员伴发白内障的独特症状.     

基因多位点定点突变法机理的探讨

用多个化学合成的寡聚脱氧核苷酸作为诱变引物，对枯草杆菌蛋白酸疼Ｅ基因进行体外突变，借此系统地探讨了基因多位点定占突变中引物的类型和数量、引物的分布、引物间的相互位置、引物与模板ＤＮＡ间摩尔数比等因素对突变效果的影响。     

采用易错PCR对粘质沙雷氏菌几丁质酶C进行定向进化

以重组E.coliBL21(DE3)pLysS/pET22b-Chi C为亲本,采用易错聚合酶链反应(PCR)技术,对粘质沙雷氏菌几丁质酶C基因(Chi C)进行定向进化研究.经过两轮易错PCR后,建立突变体文库,进行平板初筛、包涵体复性及酶活检测复筛,获得一酶活较高的突变酶(Mut-Chi C),其催化活性为亲本重组酶的1.9倍,比活力为出发菌酶活的3.3倍.对突变酶的酶学性质进行初步研究,其最适pH值为5.0,最适温度为60℃,而出发菌该酶的最适温度为40℃.进化酶基因经DNA测序并通过软件与亲本型酶基因进行分析比对,表明突变酶Mut-Chi C基因发生点突变,使4处氨基酸被取代,且均为有义突变.     

人猿超科较旧大陆猴Fractalkine基因存在30bp缺失突变

观察Fractalkine从旧大陆猴向人猿超科进化过程中基因的进化规律,为研究Fractalkine基因的进化和免疫学功能演变关系提供理论和实验基础,先用简并引物PCR(Degenerated PCR)法分别扩增Fractalkine的3个外显子,其产物经琼脂糖凝胶回收、纯化后测序,然后用BioEdit,Clustal及DNAStar软件拼接、分析各物种间基因序列的差异.发现人猿超科较旧大陆猴Fracta-lkine基因除了有散在的点突变外,在其粘蛋白样区还有一明显的30个核苷酸的缺失突变,并对突变的可能机制及其对Fractalkine可能的功能影响进行讨论.     

纤细裸藻褪色突变株的残留质体及其对核基因表达的影响

用氧氟沙星(Ofl)和链霉素(Sm)分别处理纤细裸藻获得褪色突变株.电子显微镜观察显示细胞中存在残留质体,其中一个Ofl突变株质体有原初类囊体膜形成,而两个Sm突变株质体内有异常致密、发达的膜结构.用PCR方法检查了质体DNA的9个基因,显示所有突变株均有核糖体蛋白基因丢失,其中一个Sm突变株仍保留质体DNA的大部分基因,其余突变株质体DNA则基本丢失.通过差异显示和RT-PCR方法证明叶绿体的退化在完全黑暗异养条件下也可导致某些核基因转录的变化.     

中国人结直肠癌患者碱基切割修复基因胚系突变及与腺瘤样息肉基因体细胞突变的关系研究

取42例经过病理确认的结直肠癌患者癌组织及癌旁正常组织,抽提基因组DNA,应用单链构象多态性分析(SSCP)、变性高效液相色谱(DHPLC)分析,结合DNA直接测序,在全基因分析humanmutY homologue(MYH)基因胚系突变的同时,探讨其对结直肠癌细胞adenomatous polyposis coli(APC)基因体细胞突变的影响.结果42例患者中检出6例(14.29%)携带MYH基因的胚系突变,其中3例(7.14%)为MYH基因第2外显子单体型突变c.53C>T/c.74G>A(p.Pro18Leu/p.Gly25 Asp),3例(7.14%)为第12外显子的单碱基替换导致的错义突变c.972G>C(p.Gln324His).初步分析显示,这两种突变在正常对照组的检出较低,仅为3/213(1.41%)和0/59(0%).另一方面4/6例携带MYH基因胚系突变患者的癌组织样本中检出5个APC基因体细胞突变.本文结果提示,散发性结直肠癌患者中频繁检出MYH基因的胚系突变,其存在可能导致细胞DNA氧化损伤修复功能减弱,并使机体细胞APC基因发生突变的风险增高,从而可能参与部分结直肠癌的发生.     

三株酵母的抗热激性与tps1基因表达的关系

海藻糖是酵母细胞重要的抗逆因子,三个生长特性各异的酵母菌株在不同的热激条件下,编码海藻糖-6-磷酸合成酶的基因tps1具有不同的表达丰度.WFB和FHS在经受温和热激的条件下,即大量表达TPS1,YY则在48 ℃达到最高.克隆其tps1后,比对基因序列的差异,分析相应蛋白序列的突变,研究YY耐高温的可能机理,以此推断海藻糖对三个菌株抗逆性的影响.     

DNA sequence and analysis of human chromosome 8

The International Human Genome Sequencing Consortium (IHGSC) recently completed a sequence of the human genome. As part of this project, we have focused on chromosome 8. Although some chromosomes exhibit extreme characteristics in terms of length, gene content, repeat content and fraction segmentally duplicated, chromosome 8 is distinctly typical in character, being very close to the genome median in each of these aspects. This work describes a finished sequence and gene catalogue for the chromosome, which represents just over 5% of the euchromatic human genome. A unique feature of the chromosome is a vast region of approximately 15 megabases on distal 8p that appears to have a strikingly high mutation rate, which has accelerated in the hominids relative to other sequenced mammals. This fast-evolving region contains a number of genes related to innate immunity and the nervous system, including loci that appear to be under positive selection--these include the major defensin (DEF) gene cluster and MCPH1, a gene that may have contributed to the evolution of expanded brain size in the great apes. The data from chromosome 8 should allow a better understanding of both normal and disease biology and genome evolution.     

用体外定向进化的方法对EPSPS合酶基因草苷膦抗性机制的研究

为了寻找EPSP合酶中某些与草苷膦抗性相关的位点,利用体外定向进化技术,对可变盐单胞菌HT7的EPSP合酶基因,荧光假单胞菌G2的EPSP合酶基因以及按植物偏爱密码子合成G2的EPSP合酶基因,进行DNA shuffling,通过EPSP合酶缺陷型菌株E.coil ER2799的功能互补筛选,获得了7个草苷膦抗性有较大变化的EPSP合酶突变体.     

用遗传算法模拟复杂最优网络的自然涌现过程

为了模拟复杂最优网络从树演化到完备图的整个过程，解决现有邻接节点编码方法只适用于低密度网络，而传统的交叉变异方法又有大量不可行解的问题，提出了基于三角阵的变长基因编码方法和段间交叉、段内变异平衡的交叉变异方法．该编码方法只记录对称邻接矩阵中三角阵的信息，反映了无向网络的所有可能变化，因而编码串长度适中，网络边数不需限制，可以模拟网络从树到完备图的整个演化过程．段间交叉只交换节点一级近邻的连接方式，段内变异平衡对边进行重绕，这既符合遗传算法的要求，又保证了网络的连通性．模拟结果表明，与邻接节点编码和传统交叉变异方法相比，所提方法适用范围更广，收敛速度较快．     

广西5种常见星虫动物的线粒体基因组特征和系统进化分析

为探明广西北部湾星虫动物的线粒体基因组遗传变异和基因序列特征,采用高通量测序测定广西北部湾5种常见星虫动物的线粒体基因组,并对其基因序列特征、遗传变异、系统进化进行分析。结果显示,星虫动物线粒体基因组具有典型的无脊椎动物线粒体基因组的特征,基因排列高度保守,特别是其13个蛋白质编码基因（PCGs）。此外,星虫动物线粒体基因组的基因均编码在H链上,并存在3个高度保守的基因排列区块,与环节动物和螠虫动物线粒体基因组特征较为相似。cox1、cox2和cob等3个基因进化速率最慢、遗传变异水平最低,适合作为星虫动物种属系统进化研究以及不同种间生物条形码构建的分子标记。nad6、nad4、nad5和nad2等4个基因的遗传变异水平较高（大于60%）,变异位点数量较多,适合作为星虫动物种群遗传多样性研究的分子标记。星虫动物线粒体13个蛋白质编码基因的Ka/Ks比值均低于1（0.058 2-0.726 6）,其中cox1、cox3和cob等3个基因的Ka/Ks比值最低（小于0.1）,表明在星虫动物线粒体遗传进化过程中,这3个蛋白质编码基因承受强烈的自然选择压力和功能束缚。基于线粒体基因组蛋白质编码基因系统进化树的研究结果表明,星虫动物可分为方格星虫纲和革囊星虫纲两个进化分支,星虫动物与环节动物的进化地位、亲缘关系较近,而与软体动物的亲缘关系较远。本研究结果不仅为广西北部湾特色星虫动物渔业资源多样性调查和保护提供分子遗传数据,也为星虫动物系统进化研究提供了科学参考。     

Construction of a functional human suppressor tRNA gene: an approach to gene therapy for beta-thalassaemia

A human tRNALys gene was converted to an amber suppressor by site-specific mutagenesis of the anticodon. The mutated tRNALys gene directed synthesis of a tRNA that suppressed the UAG amber nonsense mutation in beta O thalassemia mRNA. Such genes may be used to detect other nonsense mutations in mammalian cells and may provide an approach to gene therapy for beta O thalassaemia due to nonsense mutations.     

谷子抽穗期突变体jt1242-14b的遗传分析和定位

为鉴定控制谷子抽穗的关键基因,通过甲基磺酸乙酯(ethyl methyl sulfonate,EMS)诱变谷子参考基因组测序品种豫谷1号,获得遗传稳定的谷子超早抽穗突变体jt1242-14b.与豫谷1号相比,jt1242-14b抽穗期明显提前,茎秆变细,叶片变窄、变短.遗传分析表明,突变性状受隐性单基因控制.以SSR41(父本)、jt1242-14b(母本)和F₂群体进行突变基因定位,结果表明,该基因位于第9号染色体,在分子标记In4746和In9-11之间的4 447 kb之内.进一步测序比对分析发现突变位点位于PHYB基因内部,因此,PHYB很可能是该早熟突变体的目标基因.本研究为谷子早抽穗基因克隆及PHYB基因功能研究提供材料基础.     

miR-430基因簇的生物信息学分析

很多microRNA （miRNA）基因在基因组上紧密排列形成miRNA基因簇,mir-430是目前已发现的最大miR-NA基因簇,但其起源和进化方面却是未知的.为了揭示mir-430基因簇的起源及其在相关物种的进化关系,文中基于miRNA序列同源保守的特点,采用BLAST程序在NCBI基因数据库中搜索mir-430序列,在14个物种中共搜索到35个mir-430基因序列,这14个物种都为硬骨鱼类.多序列对比发现mir-430基因簇成熟序列的第2到第8位碱基以及第16到第22位碱基为保守序列.进化分析表明七鳃鳗的pma-mir-430基因可能是此基因家族最早出现的基因形式,并且pma-mir-430e可能是其他物种mir-430基因的祖先基因.祖先基因经过个别碱基的缺失及突变、串联重复和大片段重复等方式形成了mir-430基因簇.该研究通过分析不同物种中mir-430基因簇的特征,揭示mir-430基因簇的分子进化规律,为其调控网络和功能研究提供理论基础.