DNA单链二级结构预测与单链构象多态性分析的一致性研究

单链构象多态性 (SSCP)分析是一种简便 ,快速检测DNA突变的方法 ,它在基因突变检测、遗传分析、进化研究等领域有着广泛的应用价值 .但是这种方法的突变检出率随DNA序列不同而变化 ,一般只能达到 70 %～ 80 % .这主要是有的碱基突变对单链DNA的构象影响较小 ,不能通过SSCP检测出来 .将计算机对DNA二级结构的预测结果和实验结果作了对比 ,发现二者有很高的一致性 .这一结果表明计算机的DNA单链二级结构预测分析可用于PCR SSCP分析的辅助设计 。

毛细管电泳与MFOLD软件研究单链脱氧核糖核酸分离二级结构

从Gene Bank数据库中下载质粒基因序列,用DNAssist软件分析并最终建立了单点碱基突变模型,并以此为研究对象对单链DNA分离机理进行研究探讨。采用高效毛细管电泳-激光诱导荧光检测(CE-LIF)方法,以线性聚丙烯酸胺为筛分介质对模型进行分离分析,并与MFOLD软件所预测的单链二级结构进行对照分析。分离条件为:线性聚丙烯酸胺浓度为6%,负极进样,13kV分离,温度为19℃,λem=488nm、λex=520nm。结果发现毛细管电泳实际分析结果有4个单链峰,而MFOLD软件预测的只有3种二级结构,预测的准确度为75%,MFOLD软件虽然有局限性,但预测DNA二级结构仍有一定的参考价值。

日新月异的RNA二级结构预测

对RNA结构与功能的研究是当今生物信息学一个非常重要的课题 ,对RNA自身功能的认识在当前已经得到了极大的拓展和深入 ,而研究它更可以作为研究蛋白质结构与功能以及DNA序列中基因信息的突破口 .本文系统介绍了从上世纪 70年代以来发展至今的各类RNA二级结构预测算法 ,从对RNA结构预测方法的追溯和跟踪 ,对当今RNA研究的进展和形势作了一个总结 ,并预测了这一领域未来的研究发展趋势 .

UNAfold在DNA传感器设计中的应用

分子诊断中核酸的检测对于了解其在疾病的发生和发展中所起到的作用至关重要。近年来发展的核酸生物传感器因其响应迅速、特异性强、操作简单、易于微型化等优点受到广泛关注。因此对核酸分子杂交和核酸二级结构的预测便具有很重要的意义。本文基于Zuker的最小自由能算法所开发的UNAfold，对其在核酸生物传感器设计中所起的作用进行阐述。

湖北汉族人群2型糖尿病患者线粒体基因突变检测及临床意义

目的研究线粒体DNA(mtDNA)16S rRNA基因(T3200C、C3206T)和ND1基因(A4136G、A4164G和T4216C)突变在湖北汉族2型糖尿病人群中的发生率及临床意义。方法采用等位基因特异性PCR(AS-PCR)、PCR-限制性酶切片段长度多态性(PCR-RFLP)分析及PCR产物直接测序,对175例2型糖尿病患者和200例正常对照的线粒体基因突变进行检测,并用Primer、Antherprot和Mfold软件对检出的突变位点进行分析,对RNA突变后最小自由能下的二级结构变化和ND1基因突变后蛋白质的二级结构改变进行预测。结果2型糖尿病组检出3200(T→C)突变2例(1．14％),3206(C→T)突变11例(6．28％),4216(T→C)突变3例(1．71％),4136位点未发现突变。发现2个未曾报道的新突变位点4164(A→G)7例(4．00％),4200(A→T)1例(0．57％)。对照组中检出3206(C→T)突变8例(3．92％),4164(A→G)突变5例(2．45％),两位点突变率在两组中比较差异无显著性(P>0．05)。RNA二级结构预测显示3200(T→C)突变引起16S rRNA基因最小自由能和二级结构的改变,可能引起疾病。4164(A→G)和4200(A→T)突变分别为Met和Leu的无义突变,4216(T→C)突变可使线粒体呼吸链中一个中性酪氨酸被亲水性组氨酸取代,蛋白质二级结构预测显示该突变可引起NDl蛋白质二级结构改变。研究还显示线粒体基因突变率在≥40岁个体呈上升趋势。结论mtDNA 3200(T→C)和4216(T→C)突变可能增加糖尿病的易感性;3206(C→T)和4164(A→G)为基因多态性改变;4136位点未发现突变。以上结果提示糖尿病的发生在线粒体基因突变上存在一定的异质性。

线粒体DNA变异与2型糖尿病易感性的关联研究

目的研究湖北地区2型糖尿病(type2diabetes mellitus,T2DM)中线粒体基因突变的发生率及其相关性。方法采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性及DNA测序技术,对184例2型糖尿病患者和210名糖耐量正常的健康对照进行检测,并用mfold和tRNAscan-SE软件对检出的突变位点进行二级结构分析。结果MIND13316(G→A)、MIND13394(T→C)、D环区16189(T→C)变异率分别为3.26%、2.72%、36·9%,并首次在T2DM中发现4例MTTE14693(A→G)突变(2.17%);对照组检出3316(G→A)突变2例(0·99%)、16189(T→C)变异56例(26.6%),未检出3394、14693的点突变;两组间3394(T→C)、14693(A→G)、16189(T→C)变异率差别均有统计学意义(P<0.05);且T2DM组中16189(T→C)变异阳性者的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)值较16189(T→C)变异阴性组升高,差异有统计学意义(P=0.028);多元回归分析显示该变异为参与HOMA-IR的独立变量(R2=0.043,P=0.037)。RNA二级结构预测发现,3394(T→C)和14693(A→G)突变使其相应的二级结构发生变化。结论3394(T→C)、14693(A→G)突变与T2DM的易感性有一定关联,16189(T→C)变异与湖北地区汉族人T2DM胰岛素抵抗相关。