外来入侵物种的基因签名及其遗传多样性聚类分析

密码子的使用频率分布能够反映一定的生物特性,因而可作为一种基因签名。本文使用CGR方法来研究外来入侵物种不同组织序列的基因签名及遗传多样性聚类分析,首先得出了刺花莲子草(Alternanthera pungens),紫茎泽兰(Ageratinaadenophora),水葫芦(Eichhornia crassipes),微甘菊(Mikania micrantha),土荆芥(Chenopodium ambrosioides),一枝黄花(Solidagocanadensis)等6种外来入侵植物的31条序列核苷酸字串长k=1到k=6的情况,并选取k=3,即基因序列的密码子,作为生物特性的一个重要表达。并且构造序列间的CGR欧式距离,进而对外来入侵植物序列遗传多样性进行了聚类分析。通过对所获得的6种外来入侵植物的31条序列的基因签名,得出如下结果:CGR是一种简便且计算量小的方法,且基于CGR方法的基因签名,具有典型的生物特性;入侵植物的基因序列在密码子的使用上是非均衡的,且物种亲缘关系近的,则基因签名相似越高;而且基因签名也揭示出了密码子的第三位碱基偏好使用碱基T的现象,与一般物种密码子第三位碱基偏好G/C情况有强烈反差。此外,从获得的6个物种的31条序列聚类谱系图可以直观看出,入侵植物间存在着一定的亲缘关系,遗传多样性较丰富。由于我们所建立的基于CGR方法的基因签名,不仅能够反映植物特性和进化关系,而且能揭示序列中密码子和碱基的偏好使用情况,因而该方法有利于对外来入侵物种的遗传多样性分析、风险评估及预防控制等提供科学依据。

一种兼具生物和物理特征的E基因签名方法——以p53家族基因为例

在原来的具有生物特性的基因签名方法上,引入具有一定的物理特性的核苷酸游离电子的平均能量(EIIP),建立了一种新的E基因签名方法。定义了两序列间的E欧氏距离及e均方差公式,并对相关物种进行层次聚类分析。通过对20个物种的p53家族基因m RNA完整的CDS序列进行E基因签名得出,在每种基因中均有,物种关系越近,其基因签名相似度越高。将聚类结果与原来的基因签名方法的聚类结果作对比,发现了E基因签名方法更准确,从而更有利于深入了解p53家族基因的性质。

关于入侵物种三联密码子的基因签名

寡核苷酸的频率分布具有物种特性,可看作是一种基因签名。本文计算一些入侵植物中部分DNA序列的三联密码子出现频率,并将此频率分布用二维平面图和一维柱状图表示,作为物种的基因签名。通过对不同入侵物种基因签名的分析比较,发现入侵物种的DNA序列非随机,基因签名具有物种特性,且物种越近,签名越相似。同时签名有局部相似性的,物种在某方面也具相似性。即签名可在一定程度上表征物种的分类和进化关系。另外,鉴于生物入侵过程实际上是快速进化过程,采用人工基因突变的方法将原始DNA序列转化为突变序列,并将原始序列和突变后序列的基因签名作比较,发现DNA序列三联密码子出现频率具有分布差异,这些差异可导致对应蛋白质结构和功能的改变,进而改变物种特性。

鼻咽癌淋巴结转移动物模型的建立及其转移相关标签基因的筛选

目的建立稳定的鼻咽癌(NPC)淋巴结转移模型,筛选鼻咽癌淋巴结转移的候选标志基因。方法我们用鼻咽癌5-8F-EGFP细胞株建立了稳定淋巴结转移可视化裸鼠模型,筛选获得具有淋巴结转移潜能的5-8F-LN鼻咽癌细胞。通过文献数据挖掘获得乳腺癌,头颈部鳞癌等肿瘤的转移标签基因和淋巴结转移标签基因,结合鼻咽癌5-8F和6-10B细胞株约307个差异性表达基因得到21个重叠的基因,最终分析得到3个可能促进恶性肿瘤转移的高表达基因:ADM,IRF1和CAV1。通过荧光定量PCR验证在5-8F-EGFP,6-10B-EGFP,5-8F-LN和NP69细胞中的表达情况。结果IRF1在5-8F-EGFP、6-10B-EGFP和5-8F-LN中的表达远高于在NP69中的表达,且差别有统计学意义(P=0.008、0.022、0.006);CAV1在5-8F-EGFP中的表达高于其在6-10B-EGFP中的表达(P=0.014);ADM在4种细胞中的表达无明显差别。结论IRF1可能在鼻咽癌演进过程中起着重要作用,而CAV1在5-8F-EGFP中的相对高表达可能和其高转移特性有关。

以信息关联和偏信息关联为工具标记基因组

在30个物种中分别随机选取长度为20万碱基的序列片断,通过方差分析和多重比较检验考察其多项信息参数作为基因组识别码的有效性.结果表明:在16种偏信息关联中,FA(k)C,FC(k)A,FG(k)T和FT(k)G的识别能力最强.这说明基因组签名偏好AC和GT语言.并且将信息关联与上述四种偏信息关联结合可大幅提高识别能力.这表明信息关联和偏信息关联是标识基因组的有效工具.

病毒研究与检测技术

病毒是怎样传播的?如何查找病毒?在本文中。