高G+C含量模板进行PCR扩增的高效缓冲液体系的建立

高G+C含量模板进行PCR扩增时,往往通过添加增强剂如甘油、DMSO、甲酰胺等来提高扩增效率,但是目前研究单个增强剂对PCR影响的较多,而研究增强剂组合的不多,而且关于增强剂对聚合酶保真度的影响的研究也不够充分。本研究通过正交试验对不同增强剂组合的效应进行了探讨,建立了3个对高G+C含量模板进行PCR扩增的高效缓冲液体系,并且对其中2个进行研究发现它们可以提高Taq聚合酶扩增的保真度,因而具有较广的应用前景。

一株碱性淀粉酶产生菌Bacillus flexus XJU-3的分离鉴定及酶学特性分析(英文)

【目的】从新疆石河子市一处碱性工业污水（pH11．0）分离、鉴定高产碱性淀粉酶菌株，并对其所产酶酶学特性进行研究。【方法】在碱性淀粉酶分离培养基上对所分离菌株进行筛选，分离到一株高产碱性淀粉酶菌株，并将其编号XJU-3。应用生理生化试验，脂肪酸含量，16SrDNA序列以及（G＋C）mol％含量等方法对菌株进行鉴定，同时对XJU-3所产碱性淀粉酶的生物学特性进行研究。【结果】XJU-3可在pH4．0～12．5的LB培养基上生长，最适生长温度37℃。16SrDNA序列构建的系统进化树表明XJU-3与Bacillus flexus类聚在一起，且序列同源性为99％。该菌产生的淀粉酶最适pi110．0，最适温度40℃，且在pH9．0～13．0内有较高活性和稳定性。Co^2＋和Mg^2＋能明显提高酶的活性。【结论】XJU-3被鉴定为Bacillus flexus，由于XJU-3与B．flexus DSM 1320^γ在尿素水解和优势脂肪酸含量上有差异，且具有宽范围pH耐受性，因此XJU-3被认为是B．flexus的一个新菌株。XJU-3所产的碱性淀粉酶酶学特性良好，具有极大的工业应用潜力。

中国吐鲁番两株产木聚糖酶的极端耐碱Bacillus halodurans的分类鉴定(英文)

通过生理生化实验、16S rDNA序列分析和同源性杂交，将分离到的XJU-1和XJU-80菌种进行了分类鉴定。XJU-1和XJU-80具有较宽的pH生长范围（分别是pH4．5～12．6和pH3．8～12．6），其G＋C mol％含量分别是40．5mol％和42．2mol％。16S rDNA序列分析和DNA-DNA同源杂交结果表明，XJU-1和XJU-80与Bacillus halodurans C-125和Bacillus halodurans DSM497^T具有较高的同源性（99％）；两者之间也具有85％的相关性，但其与Bacillus halodurans C-125和Bacillus halodurans DSM497^T分别具有81．3％和71．5％的相关性。基于以上结果，将两株分离菌株分类为Bacillus halodurans的两个新品系。

Bacillus pumilus XJU-13的分离鉴定及其碱性脂肪酶酶学特性分析(英文)

目的：对从新疆精河地区一处工业污水中分离得到的一株产碱性脂肪酶细菌进行研究。方法：通过生理生化检测,16SrDNA序列同源性分析和G＋Cmol%含量的测定对命名为XJU-13的这株菌进行鉴定。结果：该菌株可在pH 3.0-12.5的广泛酸碱泛围的营养肉汤培养基中生长。最适生长温度为37℃。基于16S rDNA序列同源性构建系统进化树分析表明与Bacillus pumilusclone B257聚在同一亚分枝,序列相似性达100%。数据证明XJU-13属于Bacillus pumilus。由于在氧化酶反应及淀粉水解实验与伯杰氏鉴定手册有差异,具不可比拟的pH耐受性,且脂肪酸含量与参考菌株差异较大,认为这是Bacillus pumilus中的一个新品系。该菌株产生的脂肪酶最适pH为10,最适温度为35℃,且在广泛pH（pH4-10）范围具稳定性。酶活可被Mg^2＋、K^＋、Ba^2＋、Pb^＋盐强烈抑制,被Ca^2＋、Cu^2＋、Al^＋及Fe^2＋盐激活。Zn2＋对酶活无影响。结论：实验表明,XJU-13应属于B.pumilus。B.pumilusXJU-13中分离到的碱性脂肪酶有很好的特性及潜能,以期为工业应用提供数据。

Hydrogen bonds are related to the thermal stability of 16S rRNA

The number of base pairs in the 16S rRNA secondary structures of 51 bacterial sequences was counted, and the number of hydrogen bonds was estimated. The number of hydrogen bonds was highly correlated with the optimal growth temperature (OGT) rather than with the G + C content. Paired and unpaired nucleotides in mesophiles were compared to those in thermophiles. OGT exhibited a relationship with paired nucleotides but not with unpaired nucleotides. The total number of paired as well as unpaired nucleotides in mesophiles was very similar to that in thermophiles. However, the components in base pairs in mesophiles significantly differed from those in thermophiles. As compared with mesophiles, the number of G·C base pairs in thermophiles was high whereas that of A·U base pairs was low. In this study, we showed that hydrogen bonds are important for stabilizing 16S rRNAs at high temperatures.

高温菌16SrRNA与耐热性关系的初步研究

通过对80多种超高温菌的基因组G+C含量,16SrRNAG+C含量进行统计分析,结果显示高温菌耐热性与基因组G+C含量之间没有直接关系,而与16SrRNAG+C含量之间明显存在正相关。16SrRNA18helix的二级结构分析显示高温菌生长温度越高,其16SrRNA热稳定性越高。

土壤微生物生态学研究中的非培养方法

土壤微生物种类和数量是评价土壤健康质量的重要指标之一。然而环境中90%以上的微生物不能够通过传统的培养基培养方法获得。最近发展起来的分析方法如磷脂脂肪酸(PLFA)、BIOLOG微孔板和分子生物学的方法可从不同方面对土壤微生物群落进行更为详尽的分析。论文就土壤微生物生态学研究中使用的主要方法进行了综述。

西瓜枯萎病高效拮抗菌XJUL-12的筛选与鉴定

目的:分离获得西瓜枯萎病高效拮抗菌,为研究西瓜枯萎病高效拮抗菌的拮抗机制奠定基础。方法:用碾碎法从新疆有毒植物麻(Urtica cannabina L.)、亚洲薄荷(Mentha asiatica Boris.)、阿尔泰藜芦(Veratrum lobelianum Bernh.)中分离内生菌,并用琼脂扩散法筛选出对西瓜枯萎病具有较强抗性的内生菌XJUL-12,通过PCR方法扩增XJUL-12的16S rDNA,并与GeneBank中已鉴定菌的16S rDNA序列对比,用N-J方法构建XJUL-12进化树,用Bootstraping法对其评估,同时结合其形态特征、生理生化检测、G+C mol%含量对XJUL-12进行鉴定。结果:XJUL-12的16S rDNA序列与Bacillus subtilisstrain CGMCC1869同源性为99%,G+C mol%含量为46.72mol%。结论:筛选获得的内生菌XJUL-12对西瓜枯萎病具有较强抗性,并将XJUL-12鉴定为枯草芽孢杆菌。

20个物种同义密码子偏性的比较分析

对6种双子叶植物、4种单子叶植物、7种多细胞真核动物、2种单细胞真核生物及1种原核生物(大肠杆菌)的编码序列(CodingDNASequence,CDS)进行了比较研究。结果发现,各供试物种密码子的用法存在明显的位置依赖,编码区域不同区段对密码子选择使用的程度差异很大,表明基因的同义密码子偏性与其编码区不同区域的碱基环境密切相关;基因组差异是造成密码子使用偏性的首要因素。对"翻译起始区"和"翻译终止区"的特征分析发现,大部分供试物种编码序列中的"翻译起始区"碱基偏置强烈,"翻译终止区"相对较弱,暗示"翻译起始区"的密码子使用对提高蛋白翻译的效率和精确性更为重要。不同物种中G+C含量对其同义密码子偏性的贡献率差异很大,但并非是影响同义密码子使用偏性的唯一因素。可以认为,基因编码区域密码子偏性的研究能为搜寻物种进化的分子机理提供线索。

棉花黄萎病高效拮抗菌XJUL-6的筛选鉴定及其特性研究

为探讨棉花黄萎病高效拮抗菌的拮抗机制，从新疆有毒植物掀麻（Urtica cannabina L．）中筛选出一株对棉花黄萎病具有较强抗性的内生菌XJUL-6，对其生物学特性进行初步研究，结果表明，36℃～38℃为最适生长温度，pH6～8为最适生长pH值。根据其形态特征、生理生化检测、16SrDNA、（G＋C）mol％，将其鉴定为蜡状芽孢杆菌，XJUL-6的获得为进一步的研究棉花黄萎病高效拮抗菌的拈抗机制提供了实验材料。

克鲁斯假丝酵母及其近似种的脉冲电泳核型分析

用钳位均匀电场脉冲电泳(CHEF)系统分析了克鲁斯假丝酵母(Candida krusei),郎比可假丝酵母(C. lambica)和粗状假丝酵母(C. valiad)的模式菌株的电泳核型,发现这三种表型相似的假丝酵母却具有互不相同的染色体DNA分子带型,为其分类学研究提供了可靠的鉴别依据。在常规分类学研究的基础上,测定了AS 2.75(原定种名为(C. incospicua),AS2.1182(原定种名为 C. lambica)和AS 2.1772(未定种)等三株假丝酵母的G+C含量和脉冲电泳核型。通过对已报道的C. inconspicua的G+C含量及上述三种假丝酵母模式菌株的脉冲电泳核型的比较分析证明,AS 2.75和AS 2.1772为粗状假丝酵母(C. valida),AS 2.1182为克鲁斯假丝酵母(C. krusei)。

棉花枯萎病菌异核体的三个不同核型分离子DNA碱基组成及18S rDNA序列

从棉花枯萎病菌 (Fusariumoxysporumf.sp .vasinfectum)异核体菌株Ag1 49的菌落角变处分离得到 3个培养特征和致病性差异明显的单孢分离子。分别测定了这 3个分离子的总DNA和核DNA的碱基组成 ,以及它们的 1 8SrDNA的部分序列 ( 1 477个碱基对 )。它们的总DNA (G +C)mol%差异在 0 1 %～ 0 4%之间 ;核DNA (G +C)mol%的差异在0 4%～ 0 8%范围内 ;而 1

基于特征挖掘与融合的剪接位点识别

在基于保守序列这一信号特征识别剪接位点的基础上,挖掘了可用于剪接位点识别的其他多个特征(包括剪接位点上、下游序列的碱基组成,剪接位点信号和上、下游序列的碱基组成随位点邻近序列C+G含量的变化等统计特征),建立了描述这些特征的模型,设计了能有效融合这些特征对剪接位点进行识别的对数线性模型,开发了剪接位点识别程序SpliceKey.测试结果表明:SpliceKey识别剪接位点的精度不仅较WAM方法有显著的提高,而且也优于国际上最新发布的剪接位点识别软件DGSplice.SpliceKey已提供网络服务:http:∥infosci.hust.edu.cn/SpliceKey/.

一种改进的六联体使用频率编码测度

在基因预测软件中常用的编码测度得到的序列编码潜力大小往往与序列的C+G含量紧密相关,从而影响了对蛋白编码区的识别效果.研究发现六联体使用偏好与其自身C+G含量存在一种近似线性的相关性,据此提出了一种改进的六联体使用偏好模型,通过综合考虑六联体使用频率与六联体的C+G含量,可简便有效地减小序列编码潜力大小对序列C+G含量的依赖性.测试表明,与分类建模策略相比,该方法所需的训练数据较少,而且具有更好的蛋白编码区识别效果,因此可用于基因预测软件中以提高蛋白编码区与基因结构的预测精度.

水稻基因结构分析与预测建模

将水稻基因结构预测问题划分为基因级、元件级和特征级等多个层次上的一系列较简单子问题,分析了各特征与序列C+G含量之间的依赖关系,通过采用从简单到复杂逐级优化的策略建立了不同序列C+G含量的水稻基因结构模型,设计了基因结构寻优的动态规划算法,开发了水稻基因结构预测软件Rice-GenePRE.采用测试数据集OsSNG550对该软件进行测试的结果显示:RiceGenePRE在核苷酸、外显子和基因水平上的预测效果均优于水稻基因结构预测系统FGENESH.

DNA计算中的编码序列设计问题

分析了DNA计算过程中可能出现的序列设计的错误,综述了序列设计过程中的正、负设计方案,约束条件及其在编码序列优化设计中的作用,总结了目前存在的主要编码方法,指出:通过提高升化试验技术,减少和减弱众多的约束条件,或将二者有机结合,才有望从根本上解决编码序列设计问题.

乳白石蒜rDNA-ITS序列分析及种内系统发育研究

对来源于不同产地的11个乳白石蒜(Lycoris albiflora Koidz.)种源的rDNA-ITS序列进行了扩增、纯化、克隆、酶切和测序,并对各种源的rDNA-ITS序列长度、G+C含量、碱基差异和遗传距离进行了比较分析,构建了系统发育树。结果表明,乳白石蒜11个种源的rDNA-ITS序列具有较高的同源性,但不同种源间的ITS序列长度和碱基变异较大;乳白石蒜rDNA-ITS序列总长度约为700 bp,共有318个变异位点;ITS1、ITS2和5.8S rDNA片段长度分别为222～245、240～252和163 bp;ITS序列中的G+C含量均明显高于A+T含量,ITS1和ITS2片段中的G+C含量分别为53.8%～70.5%和63.4%～73.4%;碱基变异类型多为颠换、转换、插入和缺失。种源间的遗传距离差异较大,其中浙江天目山种源(TM3)与浙江宁波种源(NB2)的遗传距离最小(0.000),其他种源间遗传距离为0.067～0.323。基于ITS序列分析结果可将11个乳白石蒜种源聚为3大类,第1类包括采自浙江天目山(TM1和TM2)和浙江宁波(NB3)的3个种源,花和花丝多为白色;第2类包含来源于不同产地的7个种源,花多为乳白色或乳黄色;第3类仅有采自浙江兰溪(LX)的1个种源,花色变异较大。研究结果表明,乳白石蒜种内有丰富的遗传变异,种源间的ITS序列差异与花的特征变化一致,但与地理分布并不相关;rDNA-ITS序列分析可用于乳白石蒜的亲缘关系、物种鉴别和遗传多样性研究。

油桐尺蠖核型多角体病毒及其基因组某些理化性质研究

油桐尺蠼核型多角体病毒(BsNPV)的多角体大小为1～1.5μm×0.8～1.6μm。病毒粒子长度为0.31～0.8μm。直径为0.05～0.06μm。在0.1×SSC溶液中测得其基因组DNA T_m值为76.5℃,(G+C)%为55.14%,电镜法测得其DNA分子平均长度为41.3μm,计算出对应分子量为81.36×10~6 daltons。用限制性内切酶混合酶解后琼脂塘凝胶电泳,测出DNA积加分子量为79.36×10~6 daltons(120.23kb)。

伪狂犬病病毒基因编码区碱基组成与密码子使用偏差(英文)

由于伪狂犬病病毒(PRV)中G+C含量高达74%,至今尚没有一个毒株完成全基因组测序。对已知的68 个PRV基因编码区序列碱基组成及密码子使用现象进行了统计分析,结果发现PRV基因中存在非常强的密码子使用偏差。所有68个PRV基因编码区密码子第三位总的G+C含量为96.24%,其中UL48基因高达99.52%。PRV基因偏向于使用富含GC的密码子,特别是以C或G结尾的密码子。此外,还发现PRV中G+C含量变化较大的UL48、UL40、UL14和IE180等基因附近正好与已知的PRV基因组复制起始区相对应。根据基因功能将PRV基因分为6类进行分析发现,基因功能相同或相近的基因其密码子使用模式相似,其中调节基因的同义密码子相对使用度(RSCU)与其他基因有显著差异,在调节基因中以C结尾的密码子的RSCU值远大于其他同义密码子。最后,对PRV基因氨基酸组成差异进行多元分析,发现不同功能的PRV基因在对应分析图上分布不同,表明PRV基因密码子使用模式可能与基因功能相关。

对两个分离自海南尖峰岭的木本豆科植物根瘤菌菌株的多相鉴定

对分离自海南尖峰岭自然保护区木本豆科植物的2个根瘤菌菌株RIF200835和RIF200845进行了鉴定。这两个菌株的16S r DNA序列同模式菌株Rhizobium miluonense CCUAU 41251T的相似度分别为98.28%和98.51%。对这两个菌株进行全细胞脂肪酸组分和全细胞醌组分的分析结果表明,菌株RIF200835和RIF200845在组分上与模式菌株较为一致,但在含量上稍有差异。RIF200835和RIF200845这两个菌株的DNA G+C mol%含量分别为63.68%和60.56%,介于根瘤菌G+Cmol%含量范围(57%65%)之内。这两个菌株的看家基因atp D、gln II、rec A和rpo B,不同于模式菌株,而独立聚成一个分支。研究结果表明,菌株RIF200835和RIF200845可能为根瘤菌属Rhizobium中的新种。