人促红细胞生成素在大肠杆菌中融合高表达：稀有密码子对外源蛋白翻译速率的影响

本实验分别用两种融合表达载体（ｐＧＥＸ－２Ｔ及ｐＤＳ－６Ｈ）在大肠杆菌ＸＬ１－Ｂｌｕｅ中表达人促红细胞生成素（ｈ－ＥＰＯ）。结果发现，虽然ｈ－ＥＰＯ基因中大肠杆菌使用频率为０％或１％的密码子占密码子总量的１４．３％，但实验中却取得了较高的蛋白表达量。ｐＧＥＸ－２Ｔ和ｐＤＳ－６Ｈ中表达的融合蛋白（分子量：４４４００和２３８００）分别占细菌总蛋白的２９．７％和１７．５％。从而提示，一个基因中的密码子使用频率与翻译延长速率之间可能不是一种简单的对应关系。表达载体ｐＧＥＸ－２Ｔ中５＇融合基因长度达１３００ｂｐ，而ｐＤＳ－６Ｈ中仅为３６ｂｐ，而ｐＤＳ－６Ｈ但两者表达水平却无显著差异，因此作为翻译起始限制因素的翻译起始区的ＡＴＧ下游顺序仅需长约３６个核苷酸。     

黄背草与2种菅属植物叶绿体基因组特征比较及系统发育分析

目的 以黄背草Themeda japonica为试验材料,比较分析其与阿拉伯黄背草T. triandra、中华菅T. quadrivalvis2种同属植物的叶绿体基因组特征及其与近缘物种的系统发育关系。方法 采用Illumina HiSeq高通量测序平台首次对黄背草叶绿体基因组进行测序,使用SPAdes和CpGAVAS2分别对其进行组装和注释,并用Codon W、DnaSP和MISA等对其与2种同属植物进行一系列比较基因组分析,利用最大似然法（maximum likelihood,ML）构建系统进化树。结果 3个叶绿体基因组全长为138 735～138 961 bp,具有典型的四分体结构,共注释出129个基因;黄背草与其同属的2个物种相比,反向重复区（inverted repeats,IR）收缩了2132 bp,大单拷贝区（large single copy region,LSC）扩张了约4000 bp,而小单拷贝区（small single copy region,SSC）变化不大。密码子偏好性分析显示,3个叶绿体基因组相对丰度最大和最小的密码子都相同,同义密码子相对使用丰度略有不同...     

基于创新的四维密码方法分析共调控与蛋白互作关系

【摘要】目的 基于创新的四维密码子的方法挖掘共调控且互作的基因对，研究共调控与蛋白互作之间的关联趋势。方法 我们提出了创新的基于四维密码子的关联分析方法，并把此方法应用于与结肠癌相关的2000个疾病基因。结果 发现共调控的互作蛋白对比随机情况下显著；随着共调控强度的增强，蛋白间互作趋势越来越明显。结论 基于创新的四维密码子的关联分析方法，能够研究共调控与蛋白互作的关联趋势。     

无义突变通读诱导剂研究进展

随着大量新化学物的合成,以及各种工业废物的排放,人类接触环境化学致突变物的机会越来越多。化学致突变物可在人体内诱导各种基因突变,包括无义突变[1]。在人类所有致病基因的突变类型中,30%的突变属于无义突变[2]。无义突变可使mRNA形成提前终止密码子(Premature stop codon,PTC),从而导致mRNA翻译在突变位置提前终止,生成无功能或功能不完全的蛋白质,甚至造成编码蛋白缺失,导致疾病     

串联杂种泛素结合结构域蛋白（ThUBD）在大肠杆菌中的可溶性高效表达

目的：提高人工串联杂种泛素结合结构域蛋白（ tandem hybrid UBD, ThUBD）在大肠杆菌中的可溶性表达量,为泛素化蛋白研究提供高效特异的富集方法。方法根据大肠杆菌同义密码子相对频率（ RFSC）表对大肠杆菌的密码子进行分类,计算ThUBD密码子的相对适应度,并根据分析结果对ThUBD的密码子进行优化;诱导表达和蛋白定量检测密码子的优化结果;亲和纯化及泛素化蛋白富集研究检测密码子优化后的ThUBD－S的UbC结合能力。结果根据分析结果优化ThUBD密码子,使得适于大肠杆菌基因表达的密码子从48％增加到75％,并消除了阻碍转录翻译的密码子,其密码子适应指数（CAI）从0．63升高到0．88。密码子优化后的ThUBD其可溶性蛋白ThUBD－S的表达量增加了4倍,达到总蛋白的13．06％。同时,优化后的ThUBD－S可能具有更高的UbC的结合能力。结论 ThUBD的基因序列经过优化后,其在大肠杆菌中的表达量升高4倍左右。同时,序列优化不影响融合蛋白ThUBD在大肠杆菌中的可溶性表达和结合UbC的能力。     

基于转录组数据分析药用大黄的密码子使用偏好性

目的研究药用大黄Rheum officinale转录组编码序列的密码子使用特点及其影响因素,为蒽醌类化合物异源合成的载体选择及药用大黄分子进化研究提供理论基础。方法利用perl程序及Codon W软件分析4733条药用大黄转录组编码序列的密码子使用偏好性。结果药用大黄转录组编码序列的GC、GC3平均含量分别为45.6%、44.73%,GC12与GC3存在显著正相关(r=0.215,P0.001);ENc-GC3中性图及偏倚性分析结果显示,大部分基因分布于远离期望曲线和平面中心点,大部分基因分布偏离期望曲线和中心点。通过基因高表达筛选密码子方法确定了29个药用大黄的最优密码子,大多数的最优密码子以U和A结尾。结论突变压力在药用大黄转录组编码序列的密码子使用偏好性形成过程这起到主要作用。     

膜荚黄芪法呢基焦磷酸合酶基因密码子偏性分析

目的法呢基焦磷酸合酶(farnesyl pyrophosphate synthase,FPS)是调控黄芪甲苷生物合成途径关键酶,为该基因外源表达选择合适的宿主,进而为提高黄芪甲苷产量提供理论依据。方法以长白山膜荚黄芪为植物材料,克隆了FPS基因的编码序列。运用EMBOSS及Codon W等在线软件分析了FPS基因的密码子偏好性,并将其与玉米、青蒿等7种植物FPS基因及大肠杆菌基因组密码子偏好性进行比较。结果膜荚黄芪FPS基因偏好于以A或T碱基结尾的密码子,与大肠杆菌Escherichia coli基因组共有22个密码子存在差异。结论进一步提高膜荚黄芪FPS基因在大肠杆菌中的表达水平,需对其密码子进行优化。     

HIV-1中国流行株CRF01_AE env基因改造及其重组DNA疫苗的构建

目的 构建表达含有密码子优化的HIV-1 CRF01_AE亚型env基因的DNA疫苗,为多载体艾滋病治疗性疫苗的应用提供候选疫苗.方法 对HIV-1感染者血液样本进行型别分析,分型得到的AE亚型标本采用亚型特异性引物克隆env基因,通过序列比对获得其共有序列,对该序列按照哺乳动物密码子使用的偏嗜性进行优化,将人工合成的优化基因克隆至pVR载体,构建DNA疫苗.通过Western Blot方法比较优化前后env基因的表达.结果 成功获得32条具有完整的开放性阅读框的env克隆,型别分析确认均为CRF01_AE亚型.成功对其共有序列进行了优化、合成并构建了DNA疫苗pVR-mod.AE env,该疫苗与野生型的env基因（wt.AE env）相比可以高水平表达env基因,且不依赖Rev的存在.结论 对HIV-1中国流行株CRF01_AE env基因的优化改造及重组DNA疫苗的构建是成功的.     

枸杞叶绿体基因组密码子偏好性分析

目的 探究枸杞密码子的使用模式及影响因素。方法 基于中国枸杞Lycium chinense、黄果枸杞L. barbarum和白果枸杞L. ruthenicum的叶绿体基因组,利用CodonW 1.4.2软件、Python软件和Excel软件等分析枸杞密码子使用偏性。结果 3个枸杞叶绿体基因组具有相似的密码子使用模式,密码子第3位碱基平均GC含量为25.68%～25.77%;3个枸杞的ENC值均在35以上,表明枸杞叶绿体基因组密码子偏性较弱。ENC-plot、PR2-plot和中性分析结果显示枸杞叶绿体基因组密码子偏性主要受自然选择影响。基于相对同义密码子分析,枸杞植物中共有最优密码子13个。结论 枸杞叶绿体基因组密码子第3位碱基主要以A/T结尾,且密码子偏性主要受自然选择的影响。通过对枸杞植物的聚类分析,揭示了枸杞植物的遗传关系以及枸杞植物密码子使用模式的影响因素,为后续探究枸杞植物的系统发育提供参考。     

红花龙胆叶绿体基因组特征及适应性进化分析

红花龙胆(Gentiana rhodantha)为特色苗族药材,在治疗湿热黄疸、小便不利、肺热咳嗽等方面具有显著疗效,但在物种进化关系及分类鉴定方面存在争议。本研究对红花龙胆叶绿体基因组进行了二代、三代测序,并分析其结构特点及适应性进化分析。结果表明,红花龙胆叶绿体基因组全长148 844 bp,大单拷贝区(LSC) 80 076 bp、小单拷贝区(SSC) 17 596 bp和反向重复区(IR) 25 586 bp, GC含量37.75%。共注释到124个基因,包括80个蛋白编码基因(CDS)、36个tRNA基因和8个rRNA基因;红花龙胆叶绿体基因组密码子偏好性较弱,影响因素主要是自然选择,最优密码子为CUU、UCU、UCA、CCA、ACU; MISA共发现169个SSR,其中单核苷酸重复最多(114个,67.50%),其次是二核苷酸重复(43个, 25.44%);与同组及同属其他物种相比,红花龙胆叶绿体基因的Ka/Ks值基本小于1,表明在长期的进化过程中受到了较强的纯化选择,存在进化事件的光合作用基因psaI和表达相关基因rpl22、rps11出现组间差异,且系统发育分析结果支持...