基于位置关联性打分方程的人类转录因子结合位点的预测(英文)

转录因子结合位点的识别是阐明基因转录调控机制的重要环节,准确的转录因子结合位点的预测算法将有助于人们识别转录因子的目标基因,进而研究转录因子结合位点在上游调控区中的位置对转录调控的影响.然而,目前存在的预测转录因子结合位点的算法所得结果的特异性普遍较低,因此有必要提出一种新的有效的预测转录因子结合位点的算法.本文利用JASPAR数据库上的数据,在深入分析转录因子结合位点生物学特征的基础上,构建了考虑位点保守性和伪计数的位置关联性打分方程.预测结果表明,在最佳阈值之下,该算法对转录因子结合位点的假阳率低于0.01%.     

基于位置关联性打分方程的果蝇转录因子结合位点的预测

转录因子结合位点的识别是阐明基因转录调控机制的重要环节,准确的转录因子结合位点的预测算法将有助于人们识别转录因子的目标基因,进而研究转录因子结合位点在上游调控区中的位置对转录调控的影响.然而,目前存在的预测转录因子结合位点的算法所得结果的特异性普遍较低,因此有必要提出一种新的有效的预测转录因子结合位点的算法.本文利用JASPAR数据库上的数据,在深入分析转录因子结合位点生物学特征的基础上,构建了考虑位点保守性和伪计数的位置关联性打分方程,并对果蝇转录因子结合位点进行预测,预测结果的假阳率均低于0.02%.     

一类核糖体蛋白基因转录起始位点与碱基情况分析

选取69个含内含子的核糖体蛋白基因,抽取其中每个基因转录起始位点附近长度为100个碱基的序列,发现转录起始位点出现碱基A的有64个基因,出现碱基T的有3个基因,出现碱基C的有2个基因,每个基因序列样本转录起始位点是碱基A的数学期望为0.928。分析69个基因序列样本碱基A,T,G,C出现的频率,发现碱基出现频率最大的为A,其次是T,碱基出现频率最小的是C,每个基因序列样本出现频率最大的碱基是A的数学期望为0.855,出现频率最小的碱基是C的数学期望为0.667。含内含子的核糖体蛋白基因中富含碱基A,T的序列有利于基因的转录。     

基于位置关联权重矩阵及DNA结构信息预测人类剪接位点

人类剪接位点的识别是当前研究的一个重要课题.根据人类剪接位点附近区域的保守性,以位置关联权重矩阵及DNA结构信息作为特征输入参数,应用支持向量机(SVM)对人类基因组中的供体端和受体端剪接位点做了预测.对于供体端,5-fold交叉检验总体预测精度为92.55%,3-way data split检验总体预测精度为92.25%;受体端5-fold交叉检验总体预测精度为90.70%,3-way data split检验总体预测精度为89.87%.     

转录起始位点预测方法的研究进展

详细介绍了计算定位法在转录起始位点(TSS)鉴定中的重要作用,并重点分析了不同计算方法的建模原理、DNA序列特征采集和运行效率等。最后,展望了预测工具的未来发展方向,为有效开展TSS定位及转录调控研究奠定了基础。     

固有无序蛋白与结合配体作用位点的分析与预测

固有无序蛋白(简称IDPs)在生理条件下不具有稳定的二级或三级结构,但是在生物体内通过与结合配体相互作用来发挥重要的生物学功能,故研究固有无序蛋白与配体的相互作用,对理解这些蛋白的功能具有重要的生物学意义。本文基于IDPsBind数据库,获得固有无序蛋白与5类配体分子(DNA,RNA,金属离子,肽,小分子)结合的结合位点,然后对这些结合位点处残基出现在5类结合位点的倾向性进行分析,结果发现：5类配体分子的结合位点处氨基酸的分布是不一样的。然后,利用滑动窗口中心残基的结合配体类型,建立5类结合配体的结合位点数据集,并提取四种特征参数：位置特异性矩阵(PSSM),20种氨基酸组分(AAC),以及残基的疏水性(HP)和溶剂可及表面积(SASA)特征,结合机器学习算法对5类结合位点进行分类识别,在5折交叉检验结果中预测准确率(Acc)最高达到87%,当特征融合后,预测准确率(Acc)达到88.3%。该研究结果对固有无序蛋白与结合配体相互作用的分析提供了很好的参考。     

用核糖体扫描模型预测翻译起始位点

真核生物翻译起始位点(TIS,translation initiation site)的正确预测对于基因的正确注释有着重大的意义.在真核生物中,翻译并不都是起始于第一个AUG密码子,还取决于AUG前后序列的信息.结合位置权重矩阵(PWM,position weight matrix)和开放阅读框架(ORF, open reading frame)的长度分布特征建立了简单的方法识别翻译起始位点,此方法能很好地区分上游AUG和TIS.对于脊椎动物以及人类的mRNA序列,运用核糖体扫描模型预测其翻译起始位点得到了很好的预测率.     

基于序列预测转录因子的相互作用

转录因子（TF）对真核生物的转录调控有着举足轻重的作用,而这些转录调控大多不是一个转录因子可以独立完成的,还需要其他转录因子的帮助来共同完成对基因的转录控制。我们提出了一种新的基于序列的方法来预测转录因子的相互作用,利用了转录因子结合位点（TFBS）的距离,方向和相位等信息,利用酵母菌的芯片数据来实现这一思想,获得了165对统计上有相互作用的转录因子,通过与SGD数据库中的蛋白质-蛋白质相互作用的数据进行比较,可以达到约95．5％的正确率。最后我们还利用预测的结果讨论了相互作用的转录因子对在基因组上存在的一些特征,例如,他们对距离,方向,相位的倾向性。希望我们的预测有助于更好的理解真核生物的转录控制网络。     

大豆GeBP转录因子家族基因生物信息学分析

利用生物信息学方法鉴定了9个大豆GmGeBP基因,并对基因及蛋白结构和性质、染色体分布、亚细胞定位、系统进化关系进行预测分析。结果显示,9个GmGeBP基因分布在大豆的7条染色体上,它们所编码的肽链长度在353～448个氨基酸之间,等电点范围处在4.65～9.08之间;9个GmGeBP蛋白序列中均含有1个DUF573基序;9个GmGeBP蛋白含有不同数量的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点,且它们均定位于细胞核中;9个GmGeBP蛋白和18个拟南芥AtGeBP蛋白可分为5个进化枝。以上结果为系统研究GmGeBP基因功能提供理论依据。     

转录因子E2F—1的DNA结合结构域与GST的融合表达和纯化

通过聚合酶链式反应方法扩增转录因子Ｅ２Ｆ－１中ＤＮＡ结合结构域的基因片段,并将其克隆到ｐＧＥＸ－２Ｔ表达载体中,转化ＢＬ２１菌株．经ＩＰＴＧ诱导,目的蛋白在大肠杆菌中得到高效表达,其表达量达１５％．经ＧＳＴ－Ａｇａｒｏｓｅ亲合层析,目的蛋白得到了高度纯化．经胶迁移率改变实验（ｇｅｌｓｈｉｆｔｍｏｂｉｌｉｔｙａｓａｙ）证明目的蛋白具有与腺病毒Ｅ２启动子ＤＮＡ片段结合的能力．     

转录因子GATA—1基因在白血病中的表达

转录因子ＧＡＴＡ家族在造血细胞的正常发育中起着重要的作用。利用聚合酶链反应方法分析了１１６例各种白血病中红系统特异转录因子ＧＡＴＡ－１的表达情况。ＡＮＬＬ、ＣＭＬ、Ｃ－ＡＬＬ和ＣＬＬ中的表达率分别为４３．７５％、８８．２４％、１４．２９％和３３．３３％；３例Ｔ－ＡＬＬ均不表达该基因。     

胰岛素样生长因子结合蛋白7的研究进展

胰岛素样生长因子结合蛋白（IGFBP7）是胰岛素样生长因子结合蛋白超家族（IGFBPs)中一名新成员。与其他结合蛋白一样，它能与胰岛素样生长因子（IGFs)相结合，携带、转运IGF，延长IGF的半衰期，调控IGF的生物活性；更为重要的是，IGFBP7具有许多不依赖于IGF的生物作用，可参与多种类型的组织细胞的生长、发育、分化衰老与癌变等病理生理学过程。     

过表达转录因子AhAREB1对拟南芥生长素分布的影响

本课题组前期研究表明,过表达AhAREB1(花生AREB转录因子基因)植株矮小,叶片卷曲,抗旱能力增强,体内IAA含量升高,推测AhAREB1可能影响植株体内IAA分布.该文采用携带3个重复IAA化学诱导启动子元件的pDR5::GUS植株与AhAREB1过表达拟南芥植株的杂交纯合后代,通过GUS组织化学染色方法,探讨AhAREB1转录因子对植株体内IAA分布的影响.结果表明,过表达AhAREB1植株体内IAA增加,主要分布在幼苗的根尖和成苗的叶片边缘;在过表达植株IAA响应基因IAA29和IAA运输蛋白基因LAX3表达均显著下调,而IAA响应蛋白基因ARF2和ARF9显著上调.过表达AhAREB1植株体内IAA分布不均衡是引起表型变化的原因之一.     

水稻bHLH转录因子Os11g39000的功能研究

水稻Os11g39000为非典型的bHLH家族成员,其功能尚不清楚.酵母双杂交实验表明,转录因子Os11g39000可以形成同源蛋白聚合体.随机结合位点筛选实验表明,转录因子Os11g39000可以与DNA结合,并且其结合位点初步确定为TT/CG/CACC/GT/C.Os11g39000基因的组织表达模式分析发现,Os11g39000基因主要在叶片和根中表达,推测该基因可能在叶和根的发育调控中发挥作用.水培实验发现,该基因功能缺陷型转基因株系的根长显著短于野生型,表现出明显的根部发育缺陷,表明Os11g39000在水稻根的发育中起调控作用.Q-PCR分析进一步证明,功能缺陷型转基因植株体内生长素合成和信号转导相关基因表达量显著上升,表明转录因子Os11g39000参与了水稻生长素的合成和信号转导的调控.     

植物中的DREB类转录因子

DREB转录因子属于AP2/EREBP转录因子家族.AP2/EREBP转录因子是特异存在于植物中,与植物发育密切相关的一类转录因子的总称.该家族有五个亚家族,其家族成员的蛋白质序列均含有保守的AP2 domain.其中,DREB转录因子特异地与DRE顺式作用元件相结合,在调节低温,干旱和高盐等胁迫反应时具有重要作用.一个DREB转录因子可以调控下游的多个抗逆基因,从而使植物产生抗逆性.植物抗逆反应是一个非常复杂的过程,目前人们对其信号转导正在进行进一步的探究.