孔石莼质体蓝素氨基酸序列分析和分子进化

以孔石莼(Ulvapertusa)质体蓝素氨基酸序列在NCBI以BLASTp进行同源性检索,将获得具有一定同源性的不同生物的质体蓝素氨基酸序列进行生物信息学分析。共比较37种生物的38个氨基酸序列,包括13种藻类,1种苔藓,23种陆生被子植物的24个氨基酸序列。发现孔石莼质体蓝素的氨基酸序列与其它序列的同源性从26.4%￣88.8%不等,所有生物的质体蓝素氨基酸序列表现出较大的保守性和进化性;基于不同生物质体蓝素成熟肽的氨基酸序列之间的同源性,构建了它们的系统进化树,这些系统进化树能够较准确地表现各种生物系统进化关系,可以说生物的质体蓝素的氨基酸序列可作为生物系统进化的一个分子依据。

融合位置特征与序列进化信息的磷酸化位点预测（英文）

磷酸化是蛋白质翻译后的主要修饰,可分为激酶特异性和非激酶特异性两种类型.以非激酶特异性磷酸化位点Dou数据集为基础,本文发展了一种基于位置的卡方差表特征χ~2-pos,融合伪氨基酸序列进化信息PsePSSM表征序列,构建正负样本均衡的支持向量机分类器,S,T,Y独立测试Matthew相关系数、ROC曲线下面积分及准确率分别达到了(0.59、0.87、79.74%),(0.55、0.85、77.68%)和(0.50、0.81、75.22%),明显优于文献报道结果.χ~2-pos、PsePSSM两种特征的融合在蛋白质磷酸化位点预测中有广泛应用前景.

梅花鹿CDKN2C基因cDNA的克隆及生物信息学分析

为了为鹿茸生长发育机制及CDKN2C基因在鹿茸生长发育中所发挥的重要功能研究提供理论依据和技术支持,试验根据GenBank中公布的牛、绵羊的CDKN2C基因序列设计引物,采用PCR扩增和分子克隆技术,首次从梅花鹿鹿茸顶端组织中克隆出包含CDKN2C全部编码区的基因序列,利用生物信息学方法对该基因核苷酸序列以及编码氨基酸序列的结构特征进行初步预测分析,并基于该基因氨基酸序列构建了系统进化树。结果表明:梅花鹿CDKN2C基因CDS区全长507 bp,编码168个氨基酸,系统进化树结果显示其与大羚羊、野骆驼、牛以及马的亲缘关系较近,其编码蛋白质的相对分子质量为18 325.67,一级结构中亮氨酸和丙氨酸含量较多,分别占比14.3%和13.1%,为亲水非分泌性蛋白,无信号肽。结构域预测发现第46~127位氨基酸残基之间存在Ank;结构域。二级结构分析显示该蛋白α-螺旋占47.62%,延伸链占12.50%,自由卷曲占39.88%。三级结构预测显示其结构与牛更为相似。该蛋白含有2个丝氨酸和3个苏氨酸磷酸化位点,分别位于氨基酸序列的第23,154位和第88,126,139位,没有发现N-糖基化位点以及O-糖基化位点。

基于三类特征融合的O-糖基化位点预测

糖基化是蛋白质翻译后的主要修饰,O-糖基化的固定模式未知,高精度识别O-糖基化位点是机器学习面临的挑战性问题.以迄今最大的人O-糖基化位点Steentoft数据集为基础,本文首次提出了基于位置的卡方差表特征χ^2pos,融合伪氨基酸序列进化信息Pse PSSM以及无方向的k间隔氨基酸对组分Undirected-CKSAAP表征序列,构建5个正负样本均衡的支持向量机分类器,经加权投票,独立测试准确率、Matthew相关系数及ROC曲线下面积,分别达到了89.62%、0.79、0.96,明显优于文献报道结果.χ^2pos、Pse PSSM与Undirected-CKSAAP三种特征的融合在蛋白质糖基化、磷酸化等位点预测中有广泛应用前景.

水稻中结瘤素基因的同源基因研究

以核酸数据库中检索到的75个豆科植物结瘤素基因作为探针,应用生物信息学方法对水稻基因组进行扫描分析。在水稻基因组中发现有31个与结瘤素基因具有同源性的基因,与相应的结瘤素基因比对,它们的氨基酸序列一致性至少在35%以上。这表明在水稻基因组中广泛存在豆科植物结瘤素基因的同源基因。豆科植物结瘤素基因enod40、蔗糖合成酶基因和Rab基因与水稻中对应的同源基因比较分析表明,它们属于直向同源基因,可能来自于共同的祖先基因,在长期进化过程中豆科植物结瘤素基因受根瘤器官形成的需求而发生变异。然而,另有44个豆科结瘤素基因在水稻基因组中未显示有同源性基因的存在,这些结瘤素基因在豆科植物与根瘤菌建立共生过程中起着重要的作用。推测可能是由于水稻中缺少了这些豆科结瘤素基因,导致水稻不能结瘤固氮。

水稻的4个NADP-ME基因具有不同的表达模式

在高等植物中 ,NADP 苹果酸酶 (NADP ME)由一个小的基因家族编码 .根据发表的水稻基因组序列信息 ,对水稻的NADP ME家族进行了研究 .结果表明 :水稻NADP ME家族由 3个胞质型NADP ME和 1个质体型NADP ME构成 ,发现两个新的胞质型NADP ME基因 .尽管 4个水稻NADP ME的氨基酸序列存在较高的相似性 ,但是其中一个胞质型NADP ME(OscytME3)在NADP ME氨基酸序列保守区存在着不同于其他NADP ME的特征 .进化树分析表明它可能起源于不同于其他NADP ME的另一条进化分支 .虽然 4个NADP ME基因表达的组织特异性和发育阶段特异性不尽相同 ,但是在功能上可能都参与植物的胁迫应答 .