鞘氨醇单胞菌中威兰胶合成基因welS和welG的信息学研究

威兰胶是一种由微生物合成的天然高分子多聚糖,具有优异的流变性能和良好的稳定性,广泛应用于石油开采、建筑材料、日用化学品、食品、医药等领域.本论文运用生物信息学手段,对威兰胶合成过程中涉及到的关键基因welS和welG进行了研究,主要包括welS和welG基因序列及其编码蛋白WELS和WELG的性质及结构.结果表明WELS和WELG含有412和545个氨基酸,分子量分别为43.1 kDa和59.5 kDa,等电点分别为11.12和10.39,均为碱性疏水性蛋白.WELS和WELG在结构域组成类型上具有相似性,左右结构域形成大致平行的角度,并且在β-sheet部分具有相似的"环形"结构.这些研究结果为建立威兰胶代谢合成调控新策略,提高威兰胶的发酵产量奠定了基础.     

降解多环芳烃的鞘氨醇单胞菌ahdA1c基因的生物信息学分析

ahd A1c基因是鞘氨醇单胞菌降解多环芳烃中的关键基因。为了解鞘氨醇单胞菌ahd A1c基因基本特性,运用生物信息学方法预测分析其氨基酸理化性质、同源性、蛋白二三级结构、KEGG通路等。结果表明,ahd A1c基因编码区全长1 263 bp,编码420个氨基酸,与xylk基因、bph A1c基因的同源性均在90%以上;同源性较高;ahd A1c蛋白具有亲水性和稳定性,有31个磷酸化位点,2个保守区域,有跨膜区,无规则卷曲是二三级结构中最主要结构元件;KEGG分析表明ahd A1c蛋白编码水杨酸羟化酶。为进一步研究多环芳烃的降解机理奠定了基础。     

水稻OsAQP基因的生物信息学分析

水通道蛋白是普遍存在于动、植物及微生物中的水专一性通道.研究表明水通道蛋白在种子萌发、细胞伸长、气孔运动及逆境应答等多种生物学过程的水分运输中起着关键作用.为了进一步研究水通道蛋白的功能,本文利用生物信息学方法对水稻新基因OsAQP及其编码蛋白的二级结构、理化性质和功能进行了预测,以同源建模的方法构建了三维结构分子模型,为基因功能的研究提供了线索和参考依据.     

肝细胞癌关键基因的生物信息学分析

肝细胞癌是一种高死亡率的原发性肝癌,其有限治疗和较低的化疗敏感性,使得迫切需要寻找潜在的临床治疗靶点和预后判断的生物标志物.为此,采用生物信息学方法对肝细胞癌发生发展的关键基因进行挖掘.从基因表达数据库(GEO)中下载数据集,并筛选差异表达基因,使用在线数据库DAVID 6.8对筛选到的DEGs进行基因本体(GO)富集...     

家蚕中一未知基因的生物信息学分析

对家蚕中一未知基因进行生物信息学分析,结果显示：该基因开放阅读框大小为858bp,编码285个氨基酸,预测分子量为31．1kD,等电点为4．75;该基因编码蛋白含有TPR（Tetratrico Peptide Repeat）结构域,具有个蛋白激酶C磷酸化位点、酪蛋白激酶II磷酸化位点、肉豆蔻酰基化位点、糖基化位点及cAMP和cGMP依赖蛋白激酶磷酸化功能位点。     

肾透明细胞癌关键枢纽基因的筛选及生物信息学分析

目的:旨在通过生物信息学方法筛选与肾透明细胞癌(ccRCC)发生、发展相关的关键枢纽基因.方法:从公共基因数据库下载ccRCC基因芯片数据集(GSE66270)并筛选ccRCC组织与正常癌旁组织样本间的差异表达基因.R软件的clusterProfiler程序包用于差异表达基因的基因本体(GO)功能注释、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.使用STRING数据库、Cytoscape软件构建蛋白互作网络(PPI)并筛选关键枢纽基因.通过GEPIA数据库对关键枢纽基因进行验证和预后分析.结果:共筛选出280个差异表达基因.GO分析结果显示差异表达基因在离子的稳态、跨膜转运和离子跨膜转运蛋白活性中显著富集.KEGG富集分析结果显示,差异表达基因主要参与PPAR信号通路、补体和凝血级联反应以及胆固醇代谢等相关肿瘤信号通路.从差异表达基因中筛选出7个关键枢纽基因,包括3个上调基因C3、CXCR4、CXCL9和4个下调基因EGF、ALB、KNG1、CASR.生存分析结果显示,关键枢纽基因C3和CASR与ccRCC患者的预后不良相关.结论:通过生物信息学方法筛选了与ccRCC发生、发展相...     

基于生物信息学和机器学习探究溃疡性结肠炎能量代谢关键基因及其潜在机制

为鉴定溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)中与能量代谢相关的关键基因,通过从GSE87466数据集中提取能量代谢相关基因的表达量并进行差异分析后对其进行富集分析,使用最小绝对收缩和选择算子(the least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)算法和支持向量机器-递归特征消除(support vector machine-recursive feature elimination, SVM-RFE)算法识别UC能量代谢关键基因,对关键基因进行富集分析、免疫浸润分析、关键基因靶向药物预测和构建ceRNA网络,最后用GSE75214作为验证集对关键基因的表达进行验证。结果表明：共筛选出32个与能量代谢相关基因,通过LASSO和SVM算法鉴定出5个关键基因(SLC16A1、ACSF2、NR1H4、CHST11和CBR3)。单基因富集结果显示关键基因通过糖酵解/葡萄糖新生、丁酸代谢、丙酮酸代谢等途径参与UC的发生发展。验证集GSE75214对关键基因进行验证发现表达均具有差异。为从能量代谢角度治疗溃疡性结肠...     

马鹿mtDNA Cyt b基因的生物信息学分析

基于NCBI数据库获取马鹿（Cervus elaphus）Cyt b基因序列,应用生物信息学方法对马鹿Cyt b基因编码的蛋白质进行理化性质、结构和相关功能的预测分析,了解马鹿mtDNA Cyt b基因的结构、功能和表达特性.结果表明：马鹿Cyt b编码的蛋白质为疏水性蛋白质,推测相互作用的蛋白质包括LOC100524873,UQCRC1,UQCRQ,ND1,MT-ND2,COX1,COX2,COX3,ND4H和CYC,功能与电子运输、耦合质子运输以及泛醌-细胞色素c还原酶活性有关;二级结构主要为无规则卷曲,有2个潜在的N-糖基化位点和34个磷酸化位点,9个跨膜螺旋结构域,定位于内质网和细胞质膜;马鹿与梅花鹿（Cervus nippon）的亲缘关系较近.这对于马鹿种质鉴定分子标记的筛选及其与梅花鹿的渐渗杂交具有理论意义.     

铁皮石斛花青素合成酶基因的生物信息学分析

花青素合成酶(ANS)是花青素合成途经中的关键酶,可催化无色花色素转变成有色花色素.本文从NCBI数据库中获取铁皮石斛花青素合成酶基因(DoANS)的cDNA序列,并利用生物信息学方法对该基因进行了分析.分析结果表明:该基因完整的开放阅读框长1077 bp,共编码358个氨基酸,其中亮氨酸含量最高,占氨基酸总数的10....     

Alcaligenes sp.CGMCC2428产威兰胶的分批发酵动力学模型

利用分批发酵研究Alcaligenes sp. CGMCC2428产微生物多糖威兰胶的合成特性,结果表明威兰胶的合成和菌体生长模型为部分偶联型. 菌体和威兰胶质量浓度分别达到3.30和26.50g/L, 威兰胶对细胞干质量得率系数(YP/X)为8.20. 根据分批发酵实验结果采用Logistic方程、Luedeking-Piret方程和Luedeking-Piret相似方程,得到了描述Alcaligenes sp. CGMCC2428生长、威兰胶以及葡萄糖底物消耗分批发酵动力学模型.同时改变初始葡萄糖质量浓度,实验数据与模型预测值进行了比较拟合,平均相对误差小于10%,表现出很好的适用性.     

穿山龙薯蓣皂甙次生代谢合成相关新基因的克隆和分析

穿山龙植物根进行的特定发育过程在药用次生代谢物——薯蓣皂甙生物合成和累积中发挥重要作用.为从穿山龙根中分离出薯蓣皂甙生物合成相关基因,利用抑制性消减杂交(SSH) 和SMART技术,构建了3年生和1年生穿山龙（Dioscorea nipponica）根组织mRNA群体间正向差减cDNA文库.从该文库中随机挑选了34个cDNA克隆进行酶切、测序和序列同源性比较分析.结果表明：其中25个cDNA克隆代表了新的EST序列,对其中6个克隆在3年生根组织的表达进行了半定量PCR和定量PCR分析,分别命名为DNR     

盐生杜氏藻和衣藻双结构域NAD+GPD基因的生物信息学分析

将盐生杜氏藻(Dunaliella salina)双结构域(SerB和GPD)3-磷酸甘油脱氢酶基因(NAD+-GPD)序列与莱茵衣藻全基因组进行比对,发现莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)中也存在具有SerB和GPD结构域的NAD+-GPD基因序列.在对两个物种NAD+-GPD基因的基因结构、mRNA组成成分、编码蛋白及其理化性质和编码蛋白结构的分析中,发现二者具有较高的相似性.针对目前仅在盐藻和衣藻中发现含SerB和GPD结构域的NAD+-GPD基因这一现象,分别对SerB和GPD结构域同源基因的系统进化进行了分析.     

Comprehensive bioinformatic analysis of key genes and signaling pathways in glioma

The identification of specific survival-related differentially expressed genes (DEGs) is a method for uncovering therapeutic approaches for various cancers, including glioma. However, the key target genes associated with the occurrence and development of gliomas remain unknown. In this study, we performed bioinformatics analysis on 17 GSE datasets and identified DEGs correlated with glioma. A total of 74 mutual-DEGs with downregulated expression in gliomas compared with that in normal brain tissues were found in 17 datasets. These DEGs were related to GABAergic synaptic transmission, chloride transmembrane transport, glutamate secretion, and gamma-aminobutyric acid signaling pathway. Gamma-aminobutyric acid type A receptor subunit gamma 2 (GABRG2) was identified as a hub gene in the protein-protein interaction network. GABRG2 exhibited lower expression in IDH wild-type astrocytoma than that in IDH mutant astrocytoma and indicated poor prognosis in glioma patients. GABRG2 may contribute to the progression of glioma by affecting GABA receptor-related pathways and is a potential biomarker for the diagnosis and treatment of glioma.     

鞘氨醇单胞菌N1菌株的16SrDNA序列分析和溴氨酸降解的动力学

对降解蒽醌染料中间体溴氨酸的N1菌株进行了16S rDNA序列分析和溴氨酸生物降解的动力学研究．N1菌株经过16S rDNA序列测定和同源性分析,被鉴定为鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp．,以前曾称为Pseudomonas sp．）．在高浓度溴氨酸时N1菌株的降解过程存在底物抑制现象,其行为符合Andrews提出的描述微生物菌体生长的非竞争性底物抑制模型．本文对此方程进行了非线性回归,确定了模型参数,实验数据对该动力学方程能很好拟合．此外,从模型中得出,溴氨酸浓度为520～580mg／L时,μ与q均达到较高值,这一实验结果为溴氨酸废水的生物处理工艺提供了重要参考条件。     

白桦BpTCPs基因家族生物信息学及时空表达分析

【目的】通过研究白桦TCP转录因子的序列特征及其在不同时期组织中的表达规律,为揭示BpTCPs 在白桦生长发育中的作用提供证据。【方法】依据白桦45个转录组测序结果,共获得 15 条TCPs 基因。利用生物信息学方法对TCPs基因进行了全面分析,采用实时荧光定量PCR技术分析基因在不同组织中的表达模式。【结果】生物信息学分析发现,15 条 BpTCPs均含有 1 个高度保守的bHLH结构域,系统进化分析发现 15条白桦TCP分属于TCP 蛋白的两大类; qRT-PCR分析结果显示,自5月到 9月的生长阶段中,顶芽中 BpTCPs 的表达水平呈现不同程度升高的变化趋势; 茎中BpTCP3在整个生长季上调表达; BpTCP4、BpTCP10及BpTCP7、BpTCP8分别在越冬后的雌花及雄花中上调表达。【结论】明确了BpTCPs基因的功能及揭示其参与调控植物生长的分子机制奠定基础。     

产微球茎菌琼胶酶基因的克隆及生物信息学分析

以琼脂为唯一碳源的培养基分离出一株产琼胶酶的海洋菌株AG1,16S rRNA基因序列分析显示,该菌株为产微球茎菌（Microbulbifer sp.）。以菌株AG1的基因组为模板,使用琼胶酶特异性引物进行PCR扩增,将扩增产物克隆至pMD18-T载体后进行测序。结果显示,克隆基因的大小为1302 bp,预测编码含有433个氨基酸残基的蛋白质。对该蛋白质进行生物信息学分析,结果表明,该蛋白质序列与来自耐热微泡菌（Microbulbifer thermotolerans）的琼胶酶氨基酸序列相似性为100%,预测本研究克隆的基因编码琼胶酶。该琼胶酶的理论分子质量大小为48.2 ku,理论等电点为5.42。采用同源建模法建立Microbulbifer sp.AG1琼胶酶的三维结构,富含β-折叠。     

庆大霉素生物合成关键酶基因在E.coli中的克隆与表达

从庆大霉素产生菌?棘孢小单孢菌基因组中扩增出参与庆大霉素生物合成的关键酶基因——2-脱氧青蟹肌糖合成酶基因GntB,将其分别克隆到克隆载体pBS-T和表达载体pET-22b(+)上,并将pET-gntB转化大肠杆菌E.coliBL21(DE3),用IPTG诱导使GntB基因实现表达.GntB基因大小为1 193 bp,其编码的氨基酸含397个残基,约为42 kD的多肽链.     

珠江水体系中鞘氨醇单胞菌GY2B降解菲的特性研究

生物降解是多环芳烃从环境中去除的主要途径,鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)GY2B在实验室的人工环境中对多环芳烃菲有较高的降解效率,考察了鞘氨醇单胞菌GY2B在珠江水体系中对菲的降解特性。结果表明:GY2B对菲能起到很好的降解效果,灭菌珠江水对GY2B降解菲的促进作用明显;在无机盐体系中添加适量未灭菌的天然珠江水(10%)能促进GY2B对菲的降解;但当添加的天然珠江水过多时,对GY2B降解菲有一定的抑制作用。秸秆固定化GY2B菌能有效解除天然珠江水中土著菌对GY2B降解菲的抑制作用,18 h能降解天然珠江水中绝大部分的菲,秸秆固定化菌GY2B能多次重复投加使用并保持较好的降解效果,重复使用6次的平均菲降解率在96%以上,可实际应用于多环芳烃污染水体的治理和修复。