一条家族性急性髓系白血病相关新基因ELF2C的生物信息学分析

目的利用生物信息学技术对新克隆的家族性急性髓系白血病相关新基因ELF2C和其蛋白序列进行分析,初步探讨其功能。方法以人类基因组数据库为基础,利用生物信息学程序预测ELF2C的基因结构、染色体定位、编码蛋白质的理化性质、亚细胞定位、蛋白质功能域等。结果ELF2C基因定位于4q31．1,全长2257bp,含有432bp的开放阅读框,可编码143氨基酸的蛋白质,且编码蛋白定位于核内,具有多个修饰位点和功能基序,是一个功能活跃的蛋白质。结论ELF2C基因可能是在家族性急性髓系白血病发生发展中具有生物功能的一条全长新基因。     

小家鼠Agouti基因变异及生物信息学分析

目的 分析候选基因Agouti的多态性，揭示染色体工程小鼠毛色差异的分子机制。方法 首先，用测色仪检测小鼠的毛色差异。其次，利用DNA芯片进行全基因组扫描确定候选基因Agouti。最后，运用生物信息学软件分析Agouti基因cDNA序列和氨基酸序列的多态性，预测突变对蛋白结构和功能产生的影响。结果 发现Agouti基因cDNA序列上存在5个SNPs，使Agouti信号蛋白产生了3个错义突变。生物信息学分析发现，其中一个错义突变使该蛋白丢失了一个β折叠，并且其三级结构发生改变，最终导致与受体结合的能力相较于野生型有所下降。结论 本研究在毛色基因Agouti的编码区发现了一个新的错义突变，该突变使Agouti信号蛋白与受体结合能力下降，最终导致小鼠的毛色由浅灰色变为深灰色。     

耐辐射奇球菌DR_2418的功能分析及其相互作用蛋白预测

利用生物信息学分析耐辐射奇球菌DR_2418(drRRA)的染色体定位、蛋白序列、结构域及功能,以及编码蛋白的相互作用蛋白。结果显示,DR_2418基因全长为1122bp,编码373个氨基酸,其编码蛋白的理论分子量为40.691kDa,结构预测显示drRRA蛋白具有DNA结合反应调节功能。并string软件预测其相互作用蛋白有15个,均属于组氨酸激酶和反应调节器。     

猪带绦虫CDC37基因及其蛋白结构特征的生物信息学分析

目的:分析和预测猪带绦虫细胞分裂周期蛋白37( Ts CDC37)基因及其编码蛋白的结构和特性,用于指导其生物学功能的实验研究.方法:利用生物信息学网站所提供的有关基因和蛋白序列和结构功能分析工具,以及专业的生物信息学软件包,从猪带绦虫成虫全长cDNA质粒文库中识别CDC37基因,对猪带绦虫CDC37基因编码的蛋白质进行生物信息学分析.结果:该基因全长1 203 bp,编码400个氨基酸,为全长基因.Genebank中与日本血吸虫的cell division side 37 homolog蛋白的一致性最高,达60％.相对分子量理论预测值为46802.5 ku,预测其有6个主要的B细胞抗原表位,无亚细胞定位序列.结论:应用生物信息方法从猪带绦虫成虫cDNA文库中筛选出了猪带绦虫CDC37基因全长序列并预测得到其结构与功能方面信息.     

小鼠Agouti基因变异及生物信息学分析

目的 分析候选基因Agouti的多态性，揭示染色体工程小鼠毛色差异的分子机制.方法 首先，用测色仪检测小鼠的毛色差异.其次，利用DNA芯片进行全基因组扫描确定候选基因Agouti.最后，运用生物信息学软件分析Agouti基因cDNA序列和氨基酸序列的多态性，预测突变对蛋白结构和功能产生的影响.结果 发现Agouti基因cDNA序列上存在5个SNPs，使Agouti信号蛋白产生了3个错义突变.生物信息学分析发现，其中一个错义突变使该蛋白丢失了一个β折叠，并且其三级结构发生改变，最终导致与受体结合的能力相较于野生型有所下降.结论 在毛色基因Agouti的编码区发现了一个新的错义突变，该突变使Agouti信号蛋白与受体结合能力下降，最终导致小鼠的毛色由浅灰色变为深灰色.     

亚洲带绦虫烯醇酶基因及其蛋白质的结构与功能

 【目的】 分析和预测亚洲带绦虫烯醇酶基因及其编码蛋白的结构和特性,用于指导其生物学功能的实验研究?【方法】 利用美国国家生物技术信息中心和瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统中有关基因和蛋白的序列和结构信息分析的各种工具,结合其他生物信息学分析软件包,如Pcgene和Vector NTI suite, 从亚洲带绦虫全长cDNA质粒文库中识别烯醇酶基因及其编码区,分析?预测该基因编码的蛋白质的理化特性?翻译后的修饰位点?功能域?亚细胞定位?拓扑结构?二级结构?三维空间构象等?【结果】 该基因全长1737 bp,编码区为第205～1503 bp,编码433个氨基酸,为全长基因?GenBank中与棘口吸虫烯醇酶氨基酸序列同源性最高,达78%?相对分子量理论预测值为46653.5 Ku?没有质体?线粒体定位序列?预测编码蛋白有1个跨膜区,3个亲水性部位?与吸虫属的烯醇酶进化关系最近? 【结论】 应用生物信息方法从亚洲带绦虫成虫cDNA文库中筛选出了亚洲带绦虫烯醇酶cDNA全长序列并预测得到其结构与功能方面信息?     

亚洲带绦虫烯醇酶基因及其蛋白质的结构与功能

【目的】分析和预测亚洲带绦虫烯醇酶基因及其编码蛋白的结构和特性,用于指导其生物学功能的实验研究。【方法】利用美国国家生物技术信息中心和瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统中有关基因和蛋白的序列和结构信息分析的各种工具,结合其他生物信息学分析软件包,如Pcgene和Vector NTIsuite,从亚洲带绦虫全长cDNA质粒文库中识别烯醇酶基因及其编码区,分析、预测该基因编码的蛋白质的理化特性、翻译后的修饰位点、功能域、亚细胞定位、拓扑结构、二级结构、三维空间构象等。【结果】该基因全长1737bp,编码区为第205～1503bp,编码433个氨基酸,为全长基因。GenBank中与棘口吸虫烯醇酶氨基酸序列同源性最高,达78%。相对分子量理论预测值为46653.5 Ku。没有质体、线粒体定位序列。预测编码蛋白有1个跨膜区,3个亲水性部位。与吸虫属的烯醇酶进化关系最近。【结论】应用生物信息方法从亚洲带绦虫成虫cDNA文库中筛选出了亚洲带绦虫烯醇酶cDNA全长序列并预测得到其结构与功能方面信息。     

牛带绦虫成虫谷胱甘肽S-转移酶基因的生物信息学分析

目的:分析牛带绦虫成虫谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因结构并预测其编码蛋白的结构和功能。方法:利用生物信息学网站如NCBI和ExPASY系统中的生物信息学分析工具,并结合其它分析软件,分析该基因的结构并预测其编码蛋白质的结构和功能。结果:该基因全长908 bp,编码区为135～771 bp,编码212个氨基酸,无各种亚细胞定位序列;与猪带绦虫GST的一致性为93%,相似性为96%;预测3个主要的抗原表位33～53 aa,62～68 aa,179～184 aa位于空间结构上相距较远的分子表面。结论:从牛带绦虫成虫cDNA文库中筛选出GST基因,预测为胞浆型蛋白,可能具有较好的免疫学诊断抗原应用前景。     

生物信息学分析牛带绦虫烯醇酶基因及其蛋白的结构和特性

目的 分析和预测牛带绦虫成虫烯醇酶基因及其编码蛋白的结构和功能,用于指导其生物学功能的实验研究。方法 利用生物信息学网站的各种在线分析工具,并结合其它大型生物信息学分析软件包,如Vector NTI suite,分析从牛带绦虫全长cDNA质粒文库中识别的烯醇酶基因的结构和编码区序列,并分析、预测编码的蛋白质的理化特性、抗原表位、翻译后的修饰、功能域、亚细胞定位、拓扑结构、二级结构、三维空间构象等。结果 该基因全长1 641 bp,编码区为133～1 096 bp,编码320个氨基酸,相对分子量理论预测值为34866.8 Mr。具有一从内到外的跨膜区,无各种亚细胞定位序列,具有多个潜在的磷酸化位点,蛋白的理化性质稳定。有13个主要的B细胞抗原表位。结论 通过生物信息学分析从牛带绦虫成虫cDNA质粒文库中发现烯醇酶基因,并预测得到其结构与功能方面的信息。     

肾癌转移相关基因CXC趋化因子受体4核定位信号的结构分析与功能鉴定

目的分析肾癌转移相关基因CXC趋化因子受体4(CXCR4)核定位信号序列的组成结构,并鉴定其功能。方法首先通过生物信息学方法检索Ensembl和PSORTⅡPrediction在线数据库,分析CXCR4核定位信号序列的组成和结构。然后根据生物信息学分析结果,通过重叠延伸聚合酶链反应和基因克隆技术构建含有CXCR4核定位信号序列突变基因与绿色荧光蛋白基因的融合基因质粒,并将其转染入肾癌细胞表达,在荧光和激光共聚焦显微镜下观察CXCR4核定位信号序列突变体蛋白的亚细胞分布情况。结果 CXCR4蛋白的核定位信号序列为其第146~149位氨基酸,组成为精氨酸-脯氨酸-精氨酸-赖氨酸(RPRK)。荧光和激光共聚焦显微镜下,核定位信号序列突变的CXCR4蛋白分布于肾癌细胞膜和细胞质,不再分布于细胞核,而野生型CXCR4蛋白除细胞膜和细胞质外,仍可分布于肾癌细胞核。结论 CXCR4蛋白的核定位信号序列确为其第146~149位氨基酸,该突变序列中任一碱性氨基酸位点均可导致CXCR4核分布能力丧失。     

丙型肝炎病毒非结构蛋白4A反式激活基因NS4ATP1的克隆化研究

目的：筛选并克隆丙型肝炎病毒（HCV）非结构蛋白4A（NS4A）反式激活新型靶基因。方法：以HCVNS4A蛋白表达质粒pcDNA3．1（-）-NS4A转染HepG2细胞，以空载体pcDNA3．1（-）为平行对照，提取mRNA并进行抑制性消减杂交分析。分析筛选得到的克隆，其中之一与GenBank中注册的已知功能基因序列没有同源性，通过序列同源性比对和电子拼接，根据基因起始密码子的Kozak规则和终止密码子下游保守的多聚腺苷酸信号序列，确定新型基因序列。从转染peDNA3．1（-）-NS4A的HepG2细胞提取总RNA，以逆转录多聚酶链反应（RT-PCR）技术扩增获得该新基因的全长序列，并对克隆的基因及其编码产物的序列进行分析。结果：该新基因的编码序列全长为963个核苷酸（nt），编码产物由321个氨基酸残基（aa）组成，并测序证实，命名为NS4ATP1，在GenBank中注册，注册号为AY740521。结论：分子生物学技术与生物信息学技术相结合，发现并鉴定、克隆了HCV非结构蛋白反式激活作用的新型靶基因NS4ATP1，为进一步研究HCV非结构蛋白反式激活作用的分子生物学机制和探索新型治疗技术奠定基础。     

人临床株幽门螺旋杆菌热休克蛋白A亚单位基因克隆及序列分析

目的获取人临床株幽门螺旋杆菌(Hp)热休克蛋白A(HspA)亚单位基因。方法用聚合酶链反应(PCR)技术从Hp的染色体DNA扩增HspA基因,将其定向插入pMD18-T克隆载体中进行核苷酸序列分析。结果经酶切鉴定及基因序列证实Hp HspA基因克隆成功。克隆载体pMD-HspA测序结果显示HspA DNA片段长度为357 bp。利用生物软件Om iga 2.0对临床分离的Hp和NCTC11637 HspA基因序列进行同源性比较,发现有14个核苷酸差异,基因序列同源性96.08%;对编码氨基酸进行比较,发现有1个氨基酸差异,氨基酸同源性99.15%。同时将Hp HspA序列与GenBank中公布的多株国外Hp HspA序列进行比较,结果显示基因序列同源性在95.20%~96.36%之间,氨基酸序列同源性在98.31%~100%之间。结论成功地获得人临床株Hp保守的HspA基因,为Hp HspA相关疫苗的研究奠定了实验基础。     

乳糖酶基因的克隆及生物信息学分析

目的：克隆并分析保加利亚德氏乳杆菌中的乳糖酶基因。方法：利用PCR技术从保加利亚德氏乳杆菌中克隆出乳糖酶基因、测序并生物信息学分析。结果：成功的从保加利亚德氏乳杆菌中克隆出全长为3024bp的乳糖酶基因,利用生物软件分析,推测乳糖酶基因共编码1008个氨基酸,蛋白分子量为114KDa,等电点为4．9,氨基酸序列中共有9处潜在的糖基化位点。并将此基因与不同来源的乳糖酶基因进行同源性比较。结论：成功的克隆出乳糖酶基因,并利用生物分析软件对其进行生物信息学分析。了解该酶的性质特征,为进一步研究及低成本表达该酶奠定基础。     

鲍温样丘疹病组织中人乳头瘤病毒16型L1基因的克隆及序列分析

目的：克隆生殖器鲍温样丘疹病（Bowenoid papulosis of the genetalia)组织中人乳头瘤病毒16型L1基因并进行序列分析。方法：采用PCR法从10例生殖器鲍温样丘疹病标本中扩增获得人乳头瘤病毒16型（HPV16）的晚期基因L1，克隆人载体，并测序，分析其序列。结果：与HPV16 L1标准型比较，发现10例L1标本的序列存在若干变异，并由此引起所编码的氨基酸亦发生变化。结论：鲍温样丘疹病组织中HPV16 L1基因序列存在一定程度的变异，其变异的临床意义有待于进一步探讨。     

丙型肝炎病毒核心蛋白结合蛋白6的反式调节基因研究

目的：筛选、克隆新基因HCBP6转染肝癌细胞后的反式调节基因，探索HCBP6基因表达对肝细胞基因表达谱的影响。方法：应用酵母双杂交技术和生物信息学(bioinfonnatics)技术，筛选得到的人HCV核心蛋白结合蛋白6(HCBP6)的基因。构建HCBP6基因的真核表达载体pcDNA3．1(-)-HCBP6，应用抑制性消减杂交技术对重组表达质粒pcDNA3．1(-)-HCBP6转染的HepG2细胞和空载体转染的相同细胞差异表达的mRNA进行研究，将富集的二次PCR产物与T／A载体连接，并转化大肠杆菌进行文库扩增，随机挑取克隆聚合酶链反应(PCR)扩增后进行测序及同源性分析。结果：消减文库扩增后得到30个阳性克隆，菌落PCR分析显示，其中24个克隆含有200—1000bp插入片段。对插入片段测序，并通过生物信息学分析，结果共获得11种蛋白编码基因。结论：应用SSH技术成功筛选了HCBP6对肝癌细胞的反式调节基因，本实验结果对初步探索新基因的功能提供重要的信息，为进一步阐明HCV核心蛋白与HCBP6相互作用后的肝细胞生物大分子变化提供了理论依据。     

幽门螺杆菌硫氧还蛋白两种不同亚型基因序列的测定及分析

目的 测定不同胃疾病分离的幽门螺杆菌(Hp)临床菌株中硫氧还蛋白(Trx)1、2基因序列,并确定其氨基酸序列,探讨其与相关疾病的关系.方法 通过胃镜获取慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌3种疾病共25例患者的胃黏膜组织,从中分离培养Hp菌株,提取基因组DNA.根据GenBank基因组中Hp基因序列设计Trx1、Trx2引物,应用聚合酶链反应(PCR)进行扩增,对扩增产物进行序列测定及生物信息学分析,并与国际标准菌株比对.结果 应用PCR的方法成功扩增出Trx1全基因序列及Trx2基因前295核苷酸.应用BioEdit软件进行核苷酸和氨基酸同源性分析,不同疾病分离的Hp Trx1均含有321个核苷酸,总突变位点率13.4%(43/321);编码106个氨基酸,含有一个Cys-Gly-Pro-Cys氧化还原活性位点,25例不同胃疾病Hp TRX1的氨基酸同源性高达97.2%(103/106).Trx2的前295个核苷酸,总突变位点率18.6%(55/295);编码的氨基酸无Cys-Gly-Pro-Cys,含有一个CXXC区域,氨基酸同源性为84.7%(83/98).结论 Hp临床分离菌株的Trx两个亚型核苷酸序列均有不同程度的位点突变,但氨基酸的序列同源性较高,均为无效突变.不同疾病分离的Hp Trx1均含有一个Cys-Gly-Pro-Cys氧化还原活性位点,TRX2仅含有一个CXXC区域.研究结果为进一步探讨Hp Trx的生物学功能及其致病机制提供了可靠依据.     

一个遗传性纤溶酶原缺陷症家系的表型与基因突变分析

目的：对一个遗传性纤溶酶原（PLG）缺陷症家系进行表型和基因变异分析,探讨其发病的分子机制。方法：检测先证者及其家系成员（共3代4人）的凝血酶原时间（PT）、活化部分凝血活酶时间（APTT）、凝血酶时间（TT）、纤维蛋白原（FIB）、D-二聚体（D-D）、纤维蛋白（原）降解产物（FDP）、纤溶酶原活性（PLG:A）、纤溶酶原抗原（PLG:Ag）、抗凝血酶活性（AT:A）、蛋白C活性（PC:A）及蛋白S活性（PS:A）等指标以明确诊断。用DNA直接测序法分析先证者PLG基因的所有外显子及侧翼序列、5’和3’非翻译区及家系成员相应的突变位点区域,用反向测序予以证实。应用ClustalX-2.1-win软件将突变氨基酸进行同源物种序列保守性分析;利用PolyPhen-2、PROVEAN、SIFT和MutationTaster 4个在线生物信息学软件分析突变氨基酸对蛋白质功能的影响;用Swiss-PdbViewer软件对突变位点进行蛋白质模型和氨基酸相互作用分析。结果：先证者和其祖父、父亲PLG:A均降低为正常值的50%左右,PLG:Ag含量正常,结果分别为45%、95%,64%、94%和64%、104%;基因分析发现先证者PLG基因第15号外显子存在c.1858G＞A杂合错义突变导致p.Ala601Thr;其祖父和父亲具有同样的基因突变。Ala601在其11个同源物种间高度保守;4个在线生物信息学软件预测结果一致,均为有害突变,可引起相应疾病。结论：该先证者的PLG基因第15号外显子存在c.1858G＞A（p.Ala601Thr）杂合错义突变;祖孙三代均为Ala601Thr杂合子,突变符合孟德尔遗传规律,且与该家系PLG活性降低有关。     

日本血吸虫核苷二磷酸激酶基因的获得和序列分析

目的 从日本血吸虫(Schistosorna japonicum,Sj)成虫cDNA文库中筛选日本血吸虫新基因，为日本血吸虫病的防治提供药物靶标或候选疫苗。方法 筛选日本血吸虫成虫cDNA文库，随机挑取重组阳性克隆进行DNA测序，再对新基因序列进行步移法测序获取全长cDNA，并利用生物信息学技术对其进行分析。结果 获得了1个编码日本血吸虫核苷二磷酸激酶新基因的cDNA序列(AY226980)，全长594bp，编码157个氨基酸，编码蛋白与人类或鸽、鸡、鼠及果蝇的核苷二磷酸激酶高度同源。结论 利用表达序列标签法、步移法测序和生物信息学技术三者相结合，成功获得了编码日本血吸虫核苷二磷酸激酶基因的cDNA序列。     

白念珠菌人工诱导耐药株唑靶酶三磷酸鸟苷环水解酶Ⅰ功能区的序列分析

目的:研究羊毛甾醇14α-脱甲基酶(14-DM)DNA序列中三磷酸鸟苷(GTP)环水解酶Ⅰ功能区域基因突变与白念珠菌对氟康唑耐药性的关系.方法:体外采用氟康唑结合阿苯达唑进行人工耐药性诱导1株白念珠菌标准菌株和2株临床分离对氟康唑敏感株,将获得的3株人工诱导耐药白念菌株和另外2株临床分离对氟康唑耐药的白念菌株,通过PCR扩增目的片段,并克隆到pMD-18T载体上,测序分析诱导前后基因序列碱基变化.结果:经体外人工耐药性诱导后,标准白念珠菌菌株和临床分离敏感白念珠菌菌株GTP环水解酶Ⅰ功能区域多处碱基突变,部分碱基变化引起了氨基酸的改变,与临床分离耐药白念珠菌在碱基变化及其导致的编码氨基酸变化相似.结论:14-DM GTP环水解酶Ⅰ功能区域基因突变与白念珠菌的耐药性有相关性.