最大集团问题的DNA计算机进化算法

进化算法是克服DNA计算中穷举法极限的可能途径之一. 借用生物进化的概念, 设计了可用于DNA计算的进化算法来求解最大集团问题. 算法中所有的操作都可以在今天的分子生物技术水平上实现. 计算机模拟实验表明使用这种进化算法有可能由一个小的样本空间得到问题的解, 而不必穷举所有可能情况. 对于随机生成的问题, 这种进化算法能以高概率在很少的进化循环数内正确地给出问题的解. 结果显示这种进化算法所需的时间随问题的规模呈多项式增长, 这可能使DNA计算机在求解复杂问题时比传统电子计算机拥有更多的优势.     

检测线粒体DNA SNPs的快速测定法--引物延伸-飞行时间质谱法

用PCR扩增出人类mtDNA HV Ⅰ区443bp片段作为模板,以nt16093位点特异的引物进行引物延伸反应。产物经纯化后利用MALDI-TOF质谱技术进行检测,从而建立起引物延伸—飞行时间质谱法快速检测SNPs的技术,并用该法对人类mtDNA HV Ⅰ区SNPs位点nt16093的T／C多态性进行频率调查。结果为广州地区汉族人群的mtDNA HV Ⅰ区多态位点nt16093T型的频率为89．6％,C型的频率为10．4％。并且发现3例异质性。     

Pitfalls in the analysis of ancient human mtDNA

The retrieval of DNA from ancient human specimens is not always successful owing to DNA deterioration and contamination although it is vital to provide new insights into the genetic structure of ancient people and to reconstruct the past history. Normally, only short DNA fragments can be retrieved from the ancient specimens. How to identify the authenticity of DNA obtained and to uncover the information it contained are difficult. We employed the ancient mtDNAs reported from Central Asia (including Xinjiang, China) as an example to discern potentially extraneous DNA contamination based on the updated mtDNA phylogeny derived from mtDNA control region, coding region, as well as complete sequence information. Our results demonstrated that many mtDNAs reported are more or less problematic.Startim, from a reliable mtDNA phylogeney and combining the available modern data into analysis, one can ascertain the authenticity of the ancient DNA, distinguish the potential errors in a data set, and efficiently decipher the meager information it harbored. The reappraisal of the mtDNAs with the age of more than 2000 years from Central Asia gave support to the suggestion of extensively (pre)historical gene admixture in this region.     

Cloning and expressional analyses of a cinnamoyl CoA reductase cDNA from rice seedlings

Cinnamoyl CoA reductase (CCR: EC 1.2.1.44),the entry-point enzyme of the llgnin specific biosynthetic pathway, catalyzes the conversion of cinnamoyl CoA esters to their corresponding dnnamaldehydes. Multiple sequence alignment showed that the deduced polypeptide shared 70% similarity and 30% sequence identity at the amino acid level with defined CCR genes from other plant species and they all contain the common signature sequences thought to be the catalytic site as well as the putative NADP binding domain.Using a conserved OsCCR cDNA fragment as the probe for library screening, we isolated the genomic DNA that covered the whole coding region of OsCCR with total length of 3045bp including 4 introns and 5 exons. The open reading frame for our OsCCR gene coBtAin~ 337 amino adds. Northern blot indicated that OsCCR was expressed in different organs with the highest level found in stems. In situ hybridization results showed that OsCCR mRNA was localized mainly along the vascular bundles in stems and leaves, and also in lateral roots that was differentiating from the tiilering node. We conclude that the vascular-localized expression of OsCCR gene may suggest its possible involvement in llgnin biosynthesis. Cloning and characterization of OsCCR will help to clarify how llgniflcations in plants are regulated and will provide a physical basis for creating genetically engineered rice plants with optimal lignin contents.     

最短路径问题的DNA算法

最短路径问题是在一个带权图的两个顶点之间找出一条具有最小权和路径的问题,它是图论中一个经典的NP完全问题,用电子计算机需要指数级的时间内才能得到解决,本文基于分子生物技术并利用Adleman-Lipton模型给出最短路径问题的DNA算法,这个DNA算法理论上能在多项式的时间内解决这个NP完全问题。具体地对个城市的最短路径问题,首先将它视为一个具有顶点和边的图,并将顶点,边分别用DNA链编码表示,边的方向通过顶点的编码获得;再将这些DNA链投放在试管中进行生物化学反应,利用DNA计算的高效并行性,通过基本的生物实验操作最后得到最短路径问题的解,其过程的复杂度为O(n)。该算法的创新之处在于表示城市和路径的DNA链长度的设计以及在操作中巧妙的消除了路径途经城市数目不同的影响,能使我们在合理小的范围内寻找最短路径问题的解,较大地简化了问题的复杂度。     

拟穴青蟹细胞核DNA含量的测定

以拟穴青蟹(Scylla paramamosain)的血淋巴细胞为材料,刀额新对虾(Metapenaeus ensis)的血淋巴细胞为参照系,利用倍性分析仪结合外标定法测定其细胞核DNA含量.拟穴青蟹的血淋巴的细胞核DNA含量是2.677 pg/2c.此外,本文作者还发现拟穴青蟹血淋巴与肌肉组织细胞核DNA含量存在差异.报道了我国拟穴青蟹细胞核DNA含量,并且提供了拟穴青蟹的细胞遗传学特征,为蟹类系统重建与演化过程分析提供新资料.     

具有AP2结构域的转录因子家族的研究进展

具有AP2结构域的转录因子是一种被认为只存在于高等植物中的转录因子,但根据最新的研究发现在一些低等的生物中同样存在该转录因子。这是一种基因的入侵,具有AP2结构域的转录因子在高等植物中存在有几百个。本文综述了具有AP2结构域的转录因子的研究进展,包括三个方面:1、具有AP2结构域的转录因子是一个从低等生物到高等生物进化上的入侵基因;2、具有AP2结构域的转录因子的分子结构及功能;3、在高等植物中该转录因子的研究进展情况。此外还展望了一下这个基因家族的研究前景。     

3种钌配合物与DNA相互作用的瞬态发光特性研究

以3种新合成的钌配合物[Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺, [Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺, [Ru(phen)₂(7-F-dppz)]²⁺为研究对象, 采用时间分辩的发光光谱技术分别测量了这3种钌配合物与小牛胸腺DNA(ctDNA)相互作用时的瞬态发光动力学过程. 结果表明: 钌配合物的发光来源于配合物分子中的电荷转移态到基态的辐射跃迁. 通过钌配合物与DNA的相互作用, 使得配合物激发态分子的无辐射弛豫几率减小, 从而导致发光寿命的增加. 配合物分子与DNA相互作用越强, 激发态分子的无辐射弛豫几率越小, 发光寿命也越长, 最终导致高的发光效率. 配合物的分子结构对配合物分子与DNA的相互作用具有重要的影响. [Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺的发光寿命最长(约382 ns), 而[Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺的发光寿命最短(约65 ns). 讨论了上述过程产生的机理.     

中国榛属植物DNA提取与SSR初步分析

为了探讨适合中国榛属植物基因组DNA的提取方法,分析榛属植物的遗传多样性,本实验以榛属植物的叶片为试材,通过对Doyle和Doyle方法的改良,摸索出适于中国榛属植物基因组DNA提取的方法,并以核酸产量、纯度、片断分布情况等指标来评价,获得高质量基因组DNA;同时应用4对欧榛SSR引物对中国榛属植物进行了跨种转移,并对具有商业潜力的平榛、毛榛和川榛3个种的遗传多样性进行了初步评价,4对引物从3个种的29个样本中扩增出33个等位基因,位点拥有的等位基因数量在6~12个之间,位点平均等位基因数为8.38.上述结果表明SSR是用于榛属种间育种、品种鉴定以及种间遗传图构建的有力工具.