蛋白环形序列重组技术在脂肪酶分子改造中的应用

脂肪酶的底物特异性与酶的催化效率是限制其规模化应用的瓶颈,传统的分子改造技术在对脂肪酶的空间结构改变及大分子底物的催化效率提升方面效果并不明显。在介绍现有的脂肪酶改造技术的基础上,重点介绍了新型蛋白分子改造手段-蛋白环形序列重组(CP)技术的原理及在脂肪酶基因工程改造方面的应用。

丙型肝炎病毒第一高变区代表序列重组肽的交叉性研究

目的 :研究丙型肝炎病毒 (hepatitisCvirus ,HCV)第一高变区 (hypervariableregion 1,HVR1)抗原的交叉反应性 ,获得适合我国HCV感染株的高交叉反应性HVR1序列及其组合。方法 :对我国报道的HVR1序列 ,用计算机进行同源性分析 ,从中选出可能具有高交叉反应的代表性HVR1序列 ,也选择文献报道的具有高交叉反应性的HVR1序列或HVR1模拟肽序列。用合成基因及重组表达技术 ,获得一系列重组HVR1肽 ,并用间接ELISA法研究这些重组HVR1对我国HCV阳性血清的交叉反应性。结果与结论 :本研究获得了 12条重组HVR1肽抗原 ,用随机选择的2 7份我国HCV阳性血清进行交叉反应性检测 ,发现每条重组HVR1均和不止一份的阳性血清有反应。选择其中 4条适合我国的交叉反应性较好的重组HVR1,其交叉反应率可覆盖 2 7份阳性血清的 2 5份 (92 .5 % ) 。

基于生物信息学特征的DNA序列数据压缩算法

本文通过将生物学特征和生物学含义引入DNA序列数据的压缩处理中,提出了基于生物信息学特征的BioLZMA压缩算法.在BioLZMA算法中,DNA序列根据组成部分生物学含义的不同切分重组为四个集合:编码序列CDS集合、内含子序列集合、RNA序列集合以及剩余序列的集合.根据各集合中序列的具体生物学特征分别使用针对性的压缩策略进行预处理,并通过LZMA算法进行压缩编码.实验结果表明,BioLZMA算法在基准测试序列上的压缩性能优于原有的DNA序列压缩方法.特别是对于生物信息学特征清晰的长序列,算法能够在较短的时间内获得较高的压缩率.

chirp-z重组算法及其在电力设备绝缘监测中的应用

在电力系统中,在线带电监测电力设备的绝缘性能,实现电网故障的预测和诊断是智能电网对电气设备绝缘性能自动化测量的重要要求;其中,通过谐波分析结算介质损耗,是测量绝缘性能的一种重要方法;为了提高谐波结算的实时性,文章采用了线性调频Z变换(Chirp-Z)及其双实序列在线重组算法,对介质损耗测量中电流电压的谐波计算进行了优化,很好地解决了测量中谐波和间谐波干扰难题,实现了高精度局部解谱,而耗时不到常规Chirp-Z算法的一半;该方法在涉及谐波计算的有限资源无线分布测量系统中获得了很好的应用。

基因组重组问题的一个更快算法(英文)

寻找一个基因组(源基因组)转化成另一个基因组(目标基因组)所需最少数目移位和翻转的问题,称为基因组重组问题.此问题的“瓶颈”在于寻找源基因组的一个最优“联接”;若源基因组和目标基因组是“共尾”的,Hannenhalli和Pevzner给出一个O(n2)算法得到源基因组的一个最优“联接”,本文将此算法复杂性将低到O(n),其中n为基因组中所含基因的个数.从而由Eric.T和MarieFrance的结果得到求“共尾”标号基因组间重组序列的一个O(nnlogn)算法.

改组猪IL-2基因与CpG序列对猪伪狂犬病灭活疫苗免疫应答的影响

将改组的猪白细胞介素-2基因(VRIL2S)与重组CpG(VR1C)质粒经离子交联法制备的壳聚糖纳米颗粒(CNP)包裹后(CNP-VRIL2S-VR1C),肌肉注射给已接种猪伪狂犬病灭活疫苗的免疫猪,接种后第7、14、28、42和56d采集静脉血检测猪的免疫应答变化,并测定血清免疫球蛋白和白细胞介素含量。结果显示,接种组猪血清中IL-2、IL-6、IL-4以及特异性抗体和免疫球蛋白IgG、IgA、IgM的含量显著高于空质粒疫苗对照组,同时外周血液的淋巴细胞和单核细胞数量也较对照组显著增加(P<0.05)。结果表明,CNP-VRIL2S-VR1C能持久显著提高猪对伪狂犬病灭活疫苗的体液免疫和细胞免疫水平,具有被研制为高效安全的分子免疫增强剂的潜力。

PET/PBT反应性共混物的结晶行为

通过FT-IR、WAXD研究了在扩链剂存在下PET/PBT反应性共混物的结晶行为,表明PET与PBT为晶相分离,随共混时间的延长,共聚酯中PBT的结晶峰逐渐减弱至消失。DSC研究表明,在190℃热处理10min后,共混物出现结晶诱导序列重整现象。

猪星状病毒的流行病学调查及遗传进化分析

为了解上海地区猪群中猪星状病毒(PAstV)的流行现状及其遗传特性,本研究于2016年~2020年间在上海不同地区10个猪场共采集了1416份仔猪腹泻粪便样品,利用RT-PCR方法及生物信息学技术进行检测与分析。结果显示,PAstV的总阳性率为26.2%,PAstV与其他腹泻病病原的混合感染情况较复杂,二重感染率占比达56.93%,主要以PAstV/猪嵴病毒(PKoV)为主(20.07%);三重感染率占比29.41%,以PAstV/PKoV/猪流行性腹泻病毒(PEDV)(10.09%)感染模式为主;四重感染率为11.4%,以PAstV/牛病毒性腹泻病毒(BVDV)/猪札幌病毒(PoSaV)/猪萨佩罗病毒(PSV)(13.51%)感染为主。猪群中PAstV的流行与气温差有很大关系,在季节交替时节流行率较高,特别是秋冬交替时节。选取其中2个PAstV阳性样品(JS-PAstV和CM-PAstV)进行全基因组序列的测定和分析,结果显示两者的全基因组同源性不高,仅为73.8%。全基因组进化分析显示,CM-PAstV分别与挪威、日本、美国的PAstV 3型的亲缘性较近;而JS-PAstV与匈牙利的PAstV 3型的亲缘性最近。对ORF2基因进行病毒重组分析,显示JS-PAstV和CM-PAstV的ORF2基因均与人星状病毒之间存在重组现象。提示,上海地区猪群中存在PAstV 3型的流行,且遗传距离较远,但存在与人星状病毒重组的风险,需进一步监测关注。本研究数据丰富了国内PAstV的流行病学资料,可为该病的风险防控提供科学数据。

基于模拟退火与强化学习机制的任务分析方法

针对常规任务分析中任务间信息交互因素复杂且评估指标单一,提出了基于模拟退火选择策略的强化学习改进算法,实现了一种面向复杂因素的强化学习改进的任务序列重构及任务图生成方法;以模拟退火思想为基础,将Q学习机制引入退火转换因子,实现任务序列重组;依据任务间信息交互模型和退火因子元素,构建智能体(Agent)运行环境,计算收敛动作状态表(Q-table),确定任务最优状态,进行任务状态转换,通过迭代学习,最终生成任务执行序列图;通过仿真实验,研究结果表明:该方法能有效解决任务分析中多方条件限制的任务序列重组问题,且对动态情景有更强的适应性,其任务序列图执行效率高,能完善多维度条件限制情况的应对机制。

一类逆组合问题的并行优化

生物信息学作为生物学和计算机科学的交叉学科，以生物数据为处理的内容，辅以计算机处理手段，获得对生命完整系统的认识。文章通过对一个具体应用程序的并行优化，得到一个在理论上可以获得n2/lgn加速比的方法，n为拼接片段的数量。实际情况中，由于试验数据及实际的系统问题，达不到如此高的加速比，但是在一定程度上降低了时间复杂度。

检测人TCR BD基因重排时RSS断裂末端的LM-PCR方法的建立

目的:建立检测人T细胞TCRBD基因(Diversity Gene)经历重排的连接介导PCR方法(Ligation Mediate dPCR,LMPCR),为T细胞重排和疾病的关系研究提供基础。方法:在人TCRβ链BD1与BD25′端重组信号序列(RSS)前,BD1与BD23′端RSS后各设计两套用于巢式PCR引物;设计并合成和双链RSS平断裂末端相接的特殊接头(BWLinker),提取胸腺组织、正常人和急性T淋巴细胞白血病(TALL)外周血单个核细胞(PBMC)样本总DNA,和BWlinker连接,进行巢式PCR,PCR产物琼脂糖电泳分析,阳性产物做胶回收,并克隆测序鉴定。结果:在1例胸腺组织提取的总DNA中证实存在BD1和BD25′和3′的RSS断裂末端,在2例TALLs的PBMC中检测到BD25′和3′的RSS断裂末端,2例正常人PBMC中未能检测到RSS断裂末端,阳性的LMPCR产物通过测序鉴定,和基因组中序列完全相符合。结论:1例胸腺组织和2例TALL的PBMC中检测到RSS断裂末端,提示TCRBD基因正经历重排,测序结果表明建立的监测TCR重排的LMPCR方法可靠,可用于T细胞重排模型和相关疾病的机制研究。

基于Logistic映射的动态密钥加密算法

混沌序列具有类随机性、对初始条件极度敏感性、遍历性和非周期性等特点,展现出优良的密码学性能。该加密算法通过Logistic映射产生混沌序列,并将混沌序列映射为64位二进制序列,结合DNA序列变迁重组算法和DES算法对64位明文分组进行加密,DES初始密钥处于动态变化中,能有效地抵御穷举攻击和选择密文攻击等多种攻击手段。

牛胚系基因中两种JH和Cμ抗体基因的克隆与分析

根据NCBIGenBankTM中登录的2个牛抗体重链可变区J基因(JH)(序列号为AY158087,AY149283)的序列不同之处设计PCR引物,能从同一个体的Holstein牛基因组DNA中扩增得到与以上2个基因分别相同的序列,证明这2个JH基因的差异不是由于牛个体或品种不同引起的.提取牛脾脏总RNA,RT-PCR扩增IgMcDNA,测序结果显示:序列号为AY149283的JH基因中第六外显子JH6是一个功能基因,它可以编码牛IgM的部分CDR3区和完整的FR4区,从2种IgMcDNA克隆的测序结果可以看出,其恒定区序列分别与序列号为U63637和AY230207的2种抗体重链恒定区μ基因(Cμ)cDNA序列相同.PCR扩增JH-Cμ序列,测序结果表明:序列号为AY158087的JH基因是同以上2种Cμ基因分别串连在一起的(序列号分别为AY230207和U63637).以上结果证明:序列号为U63637和AY230207的2个Cμ基因分别与AY149283的JH基因串联在一起,都能够参与牛IgM的产生,它们与AY158087的JH基因共同存在于同一个体Holstein牛胚系基因中.

分枝杆菌中基因敲除操作工具研究进展

致病性分枝杆菌仍然是人类健康的重要威胁。相对于传统模式原核生物,在分枝杆菌中进行基因敲除一直是一个难题。文章介绍了分枝杆菌中用于基因敲除的转运载体和序列特异性重组系统的研究进展,并进一步介绍了新近发展的分枝杆菌重组工程在基因敲除中的应用。最后,对分枝杆菌基因敲除系统的发展历程进行了回顾,并对未来的发展方向进行了展望。

RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路对大鼠脑缺血再灌注损伤的作用及分子机制

目的探讨重组信号序列结合蛋白J(RBPJ)-微小核糖核酸155(miR155)-核转录因子-κB(NF-κB)-缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)通路在大鼠脑缺血再灌注损伤中的调控作用及分子机制。方法60只成年大鼠随机均分为假手术(sham)组(仅分离并暴露颈部血管,不插线栓)和实验组(采用线栓法建立脑缺血-再灌注损伤模型),采用Longa评分评估术后神经功能损伤;0.3 mL/100 g水合氯醛腹腔麻醉大鼠后断头取脑,分别采用实时荧光定量聚合酶链式反应和免疫印迹法检测2组大鼠脑组织中RBPJ、miR155、HIF-1α及NF-κB mRNA和蛋白的表达,采用双荧光素酶报告基因和染色质免疫共沉淀测序miR155与HIF-1α、RBPJ及NF-κB的相互作用位点;采用基因沉默技术干扰RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路后,用酶联免疫吸附实验检测2组大鼠脑组织样本中TNF-α、白细胞介素1β(IL-1β)及IL-6相关炎性因子的表达;取新生24 h内SD乳鼠10只,采用75%乙醇浸泡消毒后取脑海马组织消化培养神经元细胞,采用慢病毒转染基因沉默技术在细胞层面验证RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路的相关性。结果与sham组比较,实验组大鼠出现明显的神经功能损伤(P<0.05),脑梗死面积大于sham组(P<0.05);sham组大鼠脑组织中miR155、HIF-1α、RBPJ及NF-κB的表达水平均低于实验组(P<0.05);沉默RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路效应分子中的1种,该通路中其他分子表达均降低(P<0.05);miR155与HIF-1α之间的结合位点为E-box CANNTG,miR155与NF-κB之间的结合位点为AC-CAAAG,双荧光素酶报告提示miR155与NF-κB3′UTR进行结合;抑制RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路后,TNF-α、IL-1β及IL-6表达下降(P<0.05)。结论RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路在大鼠脑缺血再灌注损伤中起着重要的负性调控作用,其机制可能与该通路相关因子miR155、HIF-1α、RBPJ及NF-κB的相互影响和炎症因子的表达有关。

RSSs的组成和特征对体细胞V(D)J基因重排效率的影响

T/B细胞的多样性源于V(D)J基因片段重排,重排所形成的TCR/BCR组库中,各V(D)J基因的表达频率与其在初始重组中的利用、自身耐受过程中的选择、克隆增生中的应答相关,但V(D)J基因在初始重组中利用效率差异的研究较少。影响V(D)J基因重排利用的因素和机制复杂,重组信号序列(RSSs)的heptamer、nonamer、spacer的组成和特征发挥重要作用。本文将对保守与改变的RSSs对体细胞重排V(D)J基因利用效率的影响进行综述。

基于重组质粒制备STR分型阳性参照物

目的基于重组质粒制备可用于校准法医STR分型的阳性参照物。方法以常用阳性参照物9948人类基因组DNA STR分型为依据,基于重组质粒构建包含CSF1PO、D7S820、TH01等40个常染色体位点,DYS391、DYS522、DYS385a/b等22个Y染色体位点以及性别判定基因座Amelogenin的STR分型阳性参照物。将重组质粒定量、稀释后等比例混合,分别应用于DNATyper~?19、DNATyper~?24、DNATyper~?Y、Amp F?STR~?Identifiler~?Plus以及Power Plex~?18D System五种扩增试剂盒。结果阳性参照物中各重组质粒浓度为0.01pg/μL^0.001pg/μL;应用于Amp F?STR~?Identifiler~?Plus PCR扩增试剂盒,基于重组质粒制备的阳性参照物与人类基因组DNA扩增检测结果差异较小;将此阳性参照物分别应用于不同公司、不同STR基因座的四种STR扩增试剂盒,电泳检测图谱显示各基因座基因型完整,分型正确,峰高相当,基因座间均衡性良好。结论基于重组质粒制备STR分型阳性参照物,是一种可以替代细胞系制备阳性参照物的方法,具有一定的参考价值。基于此方法制备的阳性参照物可适用于市面上常用的STR检验试剂盒,普适性较强,对法医DNA分型检测有一定的实用价值。

刚地弓形虫表面抗原1、2 B细胞表位基因的融合表达和鉴定

目的构建刚地弓形虫(以下简称弓形虫)表面抗原(SAG)1、2 B细胞表位基因片段的原核表达系统,并对其免疫反应性进行分析。方法根据GenBank中已公布的编码弓形虫表面抗原的SAG基因序列,分析SAG1和SAG2基因的B细胞表位,设计并合成弓形虫表面抗原SAG1和SAG2蛋白的B细胞表位基因,将目的基因与p ET-28a(+)表达质粒连接,并转化至大肠埃希菌(Escherichia coli)BL21(DE3)感受态细胞中,挑取完整单个菌落于含卡那霉素的LB液体培养基中,菌液进行PCR扩增、双酶切和测序鉴定;菌液振荡培养至吸光度(A450值)为0.6~0.8时,加入终浓度为1 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷诱导表达,得到带有His标签的融合蛋白,进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE))电泳,对蛋白的可溶性进行分析。使用His亲和层析柱对表达的重组蛋白进行纯化,将带有His标签的纯化重组蛋白进行蛋白质印迹(Western blotting)分析和ELISA分析免疫反应性。结果构建的p ET28a(+)-SAG重组质粒,菌液经PCR、双酶切鉴定结果显示,在909 bp处出现特异性目的条带,与预期相符,经测序表明重组表达质粒构建成功。SDS-PAGE鉴定结果显示,重组蛋白rSAG相对分子质量(Mr)约50 000,为可溶性表达,与预期结果相符。Western blotting分析结果显示,重组蛋白可以与弓形虫感染小鼠阳性血清1∶100发生特异性结合。ELISA检测结果显示,重组蛋白稀释度为1∶1,阳性血清稀释度为1∶50时,阳性反应最明显,A450值为1.037 9。不同稀释倍数的重组蛋白r SAG与不同浓度的小鼠弓形虫阳性血清均可发生反应,并能很好的区分阴性和阳性血清。结论构建了弓形虫表面抗原SAG1和SAG2蛋白的B细胞表位基因的原核表达系统,重组蛋白rSAG为可溶性表达,并具有较好的免疫反应性。

Notch信号与卡波西肉瘤相关疱疹病毒关系的研究进展

卡波西肉瘤相关疱疹病毒(Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus,KSHV)是卡波西肉瘤(Kaposi′s sarcoma,KS)等肿瘤的病因。一系列研究显示KSHV病毒基因与Notch信号通路分子的交互作用在调控KSHV复制以及促进肿瘤发生中发挥了重要作用。Notch信号传导通路由配体、受体、转录因子、效应分子等组成,相邻细胞间通过Notch信号调节细胞分化、增殖和凋亡、器官形成和形态发生等过程。本文就KSHV对Notch信号的调控以及Notch信号在KSHV复制及肿瘤形成中的作用作一综述。