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。     

13种植物actin基因的密码子使用特性分析

[目的]分析13种植物actin基因的密码子组成、密码子偏性及聚类关系,了解其密码子使用模式及影响密码子使用的因素,为深入研究分子进化及物种进化提供参考.[方法]运用CodonW 1.4.4软件分析13种植物的肌动蛋白基因(actin)密码子组成及使用参数,并对影响密码子偏性的因素进行研究.应用MEGA 4.1对13条基因的CDS序列进行聚类分析,采用SPSS 20.0进行密码子偏性的聚类分析.[结果]双子叶植物中actin基因的GC含量为45.0%~51.2%、GC3s含量为36.3%~53.8%,单子叶植物中GC含量为53.0%~58.3%、GC3s含量为60.9%~75.8%;actin基因在单子叶植物中偏爱G/C结尾的密码子,双子叶植物中偏爱A/T结尾的密码子.GC和GC3s与有效密码子数(ENC)呈极显著负相关(P<0.01),相关系数均为-0.906.ENC绘图分析结果表明,actin基因密码子偏性同时受突变和选择压力影响,单子叶植物受选择压力影响的程度大于双子叶植物.基于actin基因密码子偏性的聚类将单子叶植物高粱、玉米聚为一类,水稻、大麦、竹聚为一类,8种双子叶植物聚为一类.[结论]actin基因密码子偏性与碱基组成密切相关,其密码子偏性在单、双子叶植物间存在差异,依据密码子偏性的聚类能在一定程度上反映物种间的亲缘关系.     

影响伪狂犬病病毒同义密码子用法特点的因素分析

为了充分了解伪狂犬病病毒基因组结构和病毒进化机制,计算伪狂犬病病毒各基因(组)Nc值、RSCU值、GC3s含量和双核苷酸组成,分析伪狂犬痛病毒密码子用法特点.采用目前最普遍使用的多变量统计分析方法(对应分析)分析影响伪狂犬病病毒基因组同义密码子用法偏爱性的因素.结果表明:①在GC含量丰富的伪狂犬病病毒基因组中,所有基因都偏爱于以G或C结尾的密码子;②伪狂犬病病毒对CpG、CpC、GpC和GpG 4种双核苷酸具有显著偏爱性,而较少使用ApA、ApT、TpA和TpT 4种双核苷酸;③碱基组成限制、碱基突变压力、翻译选择和基因功能是形成伪狂犬病病毒密码子用法特点的4种因素.伪狂犬病病毒所有基因Nc-GC3s分布图显示有些基因如LLT ORF1、LLT ORF2等的偏向性完全是由于碱基的组成限制.GC3s-GC12s散点图则显示碱基突变和自然选择都是PRV密码子偏向性的形成因素.根据RSCU值进行的对应分析表明伪狂犬病病毒大多数基因密码子用法受基因表达水平和基因功能影响.综上所述,伪狂犬病病毒偏爱于G或C结尾的密码子,且碱基组成限制、碱基突变、翻译选择和基因功能是影响伪狂犬病病毒同义密码子用法特点的主要因素.     

山羊酪氨酸相关蛋白1(TYRP1)基因密码子偏好性分析

\t\t\t\t\t目的\t\t\t\t\t为了确定牛科物种FSHβ基因密码子使用上的偏好性及差异。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t方法\t\t\t\t\t采用PCR产物直接测序法对36头槟榔江水牛、32头滇东南水牛、26头大额牛和29头中甸牦牛的FSHβ基因编码区序列进行了群体变异检测,并结合已发表的普通牛、野牛、山羊和绵羊的同源序列,对牛科物种FSHβ基因同义密码子使用的偏好性及其差异进行了深入分析。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结果\t\t\t\t\t各牛科物种共同偏好使用UUC、CUG、AUC、GUG、UCC、AGC、CCC、CCA、ACC、ACG、GCA、UAC、CAG、ACC、GAC、GAG、UGC、AGA、AGG、GGC等20种密码子。除CCA、GCA和AGA之外,其余密码子均以G/C结尾。编码His的两个同义密码子CAU、CAC在沼泽型水牛中无偏好性,在河流型水牛中则偏好使用CAU。编码Lys的两个密码子AAA、AAG在河流型和沼泽型水牛中无偏好性,在野牛和山羊中偏好使用AAG,而牦牛、普通牛、大额牛和绵羊则偏好使用AAA。基于密码子的RSCU值构建的聚类树显示：河流型与沼泽型水牛聚为一类,牦牛、普通牛、大额牛和绵羊聚为一类,野牛与山羊聚为一类。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结论\t\t\t\t\t各牛科物种FSHβ基因在密码子使用上均存在一定的偏好性,但差异较小,且都偏好性使用以G/C结尾的密码子,其中河流型与沼泽型水牛的偏好性最相似。\t\t\t\t\t\t\t\t\t     

拟南芥及水稻转录因子MADS密码子的偏好性比较

大多数与花发育相关的功能基因属于MADS基因家族.应用CodonW的因子分析表明,拟南芥MADS转录因子家族偏好使用A、U结尾的密码子,而水稻MADS转录因子家族偏好使用G、C结尾的密码子.同时通过氨基酸序列的多重比对,表明密码子偏好性与氨基酸序列及二级结构之间存在关联,证实了不同的密码子编码的氨基酸位于蛋白质二级结构的特定位置.     

IBDV超强毒株和弱毒株VP2基因同义密码子使用偏爱性研究

应用RT-PCR方法扩增并克隆了分离自河南省的30株IBDV超强毒和9株弱毒株VP2基因cDNA序列,研究IBDV超强毒和弱毒株的VP2高变区基因不同位点同义密码子的使用情况。结果表明,超强毒株和弱毒株除特定位点的特征性氨基酸不同外,在同义密码子的使用上也有明显的偏爱性。这预示着同义密码子的使用与VP2基因表达及其表达产物的空间结构有关,进而可能影响到IBDV的毒力。     

蕙兰一个PEBP家族基因的克隆及生物信息学分析

为了初步探究蕙兰磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidyl ethanolamine-binding proteins, PEBP)基因的特征与功能,以蕙兰花蕾期叶片为材料,利用反转录PCR(RT-PCR)结合cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆基因,使用在线生物信息学工具进行蛋白结构与功能预测,通过R语言和3个在线软件(CodonW、CHIPS和CUSP)分析该基因的密码子偏好性。结果表明,克隆得到的蕙兰PEBP基因包含531 bp长度的开放阅读框(ORF),对应编码氨基酸176个。该基因命名为CfPEBP(登录号MT795710)。生物信息学分析表明,CfPEBP分子式为C₈₈₂H₁₃₆₆N₂₅₄O₂₆₀S₅,分子量为19 848.39 u;等电点为 6.42;具有15个磷酸化位点。CfPEBP蛋白无信号肽结构域,具有PEBP功能域。进化树分析结果表明,CfPEBP蛋白与春兰FT进化距离最近,同源性为100%。分析显示,CfPEBP的密码子偏好性表现较弱;依据同义密码子相对使用度(RSCU)分析较强偏性密码子有GGC、AGA、AGU、AAG、CCA、CUC(RSCU≥2.00)。18个物种PEBP基因RSCU值分析表明,蕙兰HQ164434、文心兰KJ909968、文心兰EU583502、石斛MF063061、香蕉KF853468、牵牛AB154823的密码偏好性较强,均有25个以上RSCU值>1. 00的密码子。PEBP家族基因对于GGC、AGG、AGA、AGC、AGU、UGC、GAG、AAG、UAC、GCC、CCA、CUC的偏好性超过其他密码子。CfPEBP基因在蕙兰盛花期叶中相对表达量最高,花蕾期花蕾和盛花期花葶中表达量次之,其他组织几乎不表达。本研究为蕙兰PEBP家族基因功能的进一步研究提供了基础。     

山核桃APETALA1同源基因的克隆与序列分析

根据植物花分生组织及花器官形成过程中起重要作用的APETALA1（AP1）基因的高度保守区序列,设计合成一对长度为23bp的聚合酶链式反应（PCR）引物,以山核桃Carya cathayensis因组DNA为模板,采用PCR方法扩增出长为486bp的DNA片段,克隆到pMD18-T载体。测序和序列分析结果表明,获得了山核桃AP1同源基因中的1个片段,该片段序列包含2个内含子,长度分别为86bp和291bp,编码区共编码36个氨基酸。其序列已在Gen荷Bank中注册（注册号为EU155118）,在Gen Bank中进行同源性检索结果表明,其氨基酸序列与其他植物AP1同源基因的氨基酸序列同源性高达69％～88％,推测它们在功能上也是相似的。     

马转录因子TBX3基因的密码子使用偏好性分析

为了解马TBX3基因的密码子使用特性,为选择该基因最佳的受体以及合适的异源表达系统提供依据,利用CHIPS、CUSP、Codon W等软件对NCBI公布的马TBX3基因(GenBank登录号为XM_014742147.1)的密码子使用情况进行分析,并将其与马的10个肢体生长和肢体形态形成相关基因、模式生物基因组以及其他物种TBX3基因进行比较。结果表明:马TBX3基因偏好使用G/C结尾的密码子,存在19种偏好使用的密码子(RSCU1.20),其中:GCC、CTG、AGC和GTG偏好性较强(RSCU2.00);10个马相关基因在20种偏好密码子中偏好性较强的只有CTG,17种密码子偏好G/C结尾;通过比较30种动物的TBX3基因密码子偏好性,发现其TBX3基因表达水平一般,并且密码子偏好G/C结尾;基于RSCU值和CDS序列的聚类分析发现,奇蹄目的家马与食肉目的家猫、北极熊聚在一起,可见系统进化树更接近这30个物种的真实系统分类;在密码子的使用频率上,小鼠更适合作为马TBX3基因的外源表达宿主。本研究可为TBX3基因在动物遗传育种改良中选择适合的宿主动物、筛选最佳的外源表达系统以及提高其表达水平提供依据。     

豆科植物IPI基因密码子偏好性

异戊烯基焦磷酸异构酶（isopentenyl diphosphate isomerases,IPI）作为2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸（2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate,MEP）和甲羟戊酸（mevalonate,MVA）途径的关键酶,参与植物萜类化合物的生物合成。豆科植物含多种萜类物质,研究豆科植物IPI基因密码子偏好性对促进豆科植物IPI基因表达、增加萜类物质产率具有重要意义。运用Codon W、EMBOSS等程序分析32个IPI基因的碱基组成、相对密码子使用度（RSCU）、有效密码子数（ENc）、密码子适应指数（CAI）等参数,并结合ENC-GC3s与PR2-plot方法确定豆科植物IPI基因的密码子偏好性。结果表明,豆科植物IPI基因偏好性较强（RSCU>1）的密码子有7个,最优密码子是GGU,第3位碱基的GC含量（GC3s）[落花生2 (Arachis hypogaea 2)除外]与同义密码子GC含量（GC）<0.5,密码子偏好以A/U结尾。ENc为46.69~55.00,CAI为0.23~0.27,IPI基因表达水平偏低。ENc-GC3s与PR2-plot分析结果表明,自然选择是形成豆科植物IPI基因密码子偏好性的主要原因。相较于RSCU聚类树,基于编码序列的系统进化树更能反映物种真实的系统发育关系。大肠埃希菌、烟草与拟南芥可以作为豆科植物IPI基因外源表达的宿主,研究结果将为开展IPI基因的密码子改造与遗传工程操作奠定基础。     

驴生长激素基因序列初步分析

通过对驴(Equus asinus)GH基因序列进行生物信息学分析,结果表明,驴GH基因共包含5个外显子和4个内含子。5个外显子连接形成651 nt的CDS区序列,整个CDS区翻译出216个氨基酸构成的多肽。驴GH基因编码的216个氨基酸中,大多数氨基酸为亲水性氨基酸。原始肽链的前20多个氨基酸序列出现一个典型的疏水峰,为该原始肽链的信号肽片段。驴的GH基因中的氨基酸以亮氨酸所占的比例最高(13.89%,共出现30次),其次为丙氨酸(10.19%,共出现22次),最低的为色氨酸(0.93%,共出现2次)。驴生长激素的编码存在明显的密码子使用偏好。     

旱柳扩展蛋白基因家族与基因组分化

[目的]扩展蛋白是植物中重要的基因家族之一,在生长发育和逆境抗性过程中发挥重要的作用.本研究拟探讨旱柳中的扩展蛋白基因组成变化,为理解旱柳AA、BB基因组的分化提供理论依据,也为柳树分子设计育种提供参考.[方法]本研究基于毛果杨扩展蛋白基因氨基酸序列,鉴定旱柳中的扩展蛋白基因;通过生物信息学软件,分析旱柳AA、BB基因...     

不同棉种油菜素内酯合成酶基因DET2序列分析

油菜素内酯(Brassinosteroid,BRs)是一类较晚发现的植物激素,在植物生长发育[1-4]以及提高植物抗逆性[5-7]方面起着重要作用。油菜素内酯生物合成酶催化菜油甾醇转化为菜油甾烷醇[8],DET2是油菜素内酯生物合成酶基因。研究结果表明,DET2的突变将导致植物出现黄化、矮化等特征[7],而且突变体中菜油甾烷醇的含量仅为野生型植株的     

塞罕坝植物物种丰富度海拔分布格局

物种多样性一直是生态学研究的热点,而物种丰富度的海拔分布格局是物种多样性研究的一个重要内容。以塞罕坝机械林场的天然植被为研究对象,探讨塞罕坝地区植物的物种组成以及物种丰富度的海拔分布格局。结果表明:(1)在研究区调查的184块样地中,共有维管植物53科、197属、365种,分别占该地区总数的65.4%、63.1%和59.1%。其中乔木8科、12属、16种;灌木11科、23属、43种;藤本1科、1属、2种;草本41科、108属、304种。该区优势科、属明显,优势科主要有菊科、禾本科、蔷薇科、豆科、唇形科。大部分的科内,属、种缺少,区域单属科以及单种科比例高,体现出该区地理环境复杂的特点。(2)物种丰富度为草本层灌木层乔木层;随着海拔的升高,科、属、种以及乔木的变化不显著;灌木丰富度随海拔的变化出现先升高后降低的单峰格局,即中度海拔物种丰富度最高。草本层丰富度总体趋势是随海拔升高而升高。     

中街山列岛海洋保护区鱼类物种多样性

基于2010-2012年在中街山列岛海洋保护区进行的8个航次底拖网调查数据资料,从鱼类分类学和生态类群等方面,结合多样性、资源密度和相对重要性指数,对该保护区鱼类物种多样性特征进行了分析。调查海域共采集鱼类55种,隶属2纲12目32科44属。其中,鲈形目鱼类26种,占47.3%;趋礁性鱼类41种,占74.5%;暖温性、暖水性和冷温性鱼类分别为30、24和1种,其中暖水种约占所有偶见种的70%;定居种、近海洄游种和季节性种分别为27、24和24种;底层、近底层和中上层鱼类分别占40.0%、36.4%和23.6%,其中矛尾鰕虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)、龙头鱼(Harpodon nehereus)和鳀科鱼类分别成为各水层的绝对优势种。所有调查站点鱼类平均生物量指数夏季最高(1043.7 kg/km²),春季最低;尾数密度指数春季最高(122×10³ 尾/km²),冬季最低;生物量与尾数密度指数最高与最低季节之间均存在显著性差异(P<0.05)。对多样性的分析显示,Margalef丰富度(D)冬季最高,秋季最低,Shannon-Wiener多样性(H'')与Pielou均匀度(J'')均为夏季最高,秋季最低。聚类和NMDS方法分析显示不同季节鱼类群落组成格局差异极显著(P<0.01)。研究结果表明,中街山列岛海洋保护区鱼类资源结构受近海季节性洄游种类影响较大,鱼类分布季节动态多呈现洄游性更替节律,保护区内虽已出现鱼类多样性下降趋势和生态系统功能退化现象,传统经济种类的优越性在逐渐下降或边缘化,但独特的岛礁生境仍能很好地发挥着维持固有种类和提供良好栖息场所的优势,随着海洋牧场建设与一系列资源保护与修复措施,石首鱼科幼体已形成优势群体,而且保护区内出现大量小型饵料鱼类。     

入侵植物水葫芦对不同酸度条件的适应性(英文)

通过缩微实验,在网室中以pH值为3.5、5.0、7.0、9.0和11.0的Hoagland营养液培养水葫芦;通过测定水葫芦的形态和生理生化指标,研究了不同酸度下水葫芦的生长适应性.结果表明:在培养6周的时间内,水葫芦能够在pH值3.5-11.0的Hoagland营养液中生长,具有较宽的生存pH值范围.随营养液pH值升高,水葫芦的相对生长率从6.12倍降到3.08倍.pH值在3.5-9.0之间,水葫芦株高,叶柄长度,叶片的长度、宽度和厚度在不同酸度条件下无显著差异,根长、茎长和根系活力随pH升高明显下降.生理生化分析表明,随着营养液pH升高,水葫芦叶片的可溶性蛋白含量略有下降,MDA含量也略有变化,但不同处理间无显著差异.碱性条件下,水葫芦根系的CAT、POD活性高,MDA含量也高,CAT、POD和SOD活性失衡,表明碱性条件不利于水葫芦根系中活性氧的清除,导致自由基伤害.酸性条件下,水葫芦的根系活力和相对生长率均显著高于碱性条件,表明水葫芦更适于酸性环境生长,这是其能够在中国南方各种水域蔓延的重要原因之一.     

PCR结合DGGE技术快速鉴定橘小实蝇及其近缘种

首次采用PCR结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对橘小实蝇及其近缘种的线粒体COⅡ和16S rDNA基因序列进行分析.结果表明,通过DGGE可以区分实蝇属不同种类的COⅡ和16S rDNA基因序列.     

茶树多酚氧化酶基因的SNP分析

选取有代表性的40个茶树品种(系)为材料,先采用PCR-SSCP-银染检测技术,对供试材料的多酚氧化酶(PPO)基因进行SSCP分析,对PPO基因作初步基因分型;根据分型分析结果,对每一类型选择典型品种的PPO基因作进一步的DNA序列分析,用DNASTAR Program进行单核苷酸多态性(SNP)搜寻.结果表明,茶树PPO基因存在丰富的SNP,其类型包括:转换(AG,CT)、颠换(AT,GC,G→T,A→C)与杂合子(C/T,A/G,G/T,A/T,A/C,G/C).在发现的37个SNPs中,有13个SNPs发生在核酸内切酶酶切位点,有10个错义SNPs位点导致氨基酸的改变.在PPO基因的保守序列区,出现SNP的频率较低.     

2种玉兰属植物叶绿体基因组密码子偏好性分析

利用Codon W、CUSP及R语言等软件对2种玉兰属植物叶绿体基因组密码子的使用偏好性进行分析。结果表明：两者叶绿体基因组密码子的GC含量均为GC₁＞GC₂＞GC₃,说明密码子第3位碱基A/U含量高。大部分有效密码子数（ENC）都在45以上,CAI平均值为0.167,说明密码子偏好性弱。ENC−plot、PR2−plot及中性绘图分析表明GC₁、GC₂与GC₃之间相关性不明显;且第3位碱基使用频率为T > A,G > C,说明2种玉兰属植物叶绿体基因组密码子的偏好形成受到自然选择和基因突变的共同影响,自然选择为主要影响因素。利用相对使用度(RSCU) 、ENC值共筛选出30个最优密码子,大部分以A/U结尾,证明二乔玉兰和日本辛夷2种玉兰属植物叶绿体基因组密码子第3位碱基偏好A/U。     

合肥市城市公园木本植物群落树种组成及种间联结性研究

采用代表性样方法对合肥市逍遥津公园、杏花公园、环城公园、植物园等地的木本植物群落进行调查.记录样方内各树木的树高、胸径、枝下高、冠幅、健康状况、分布位置等,在分析群落结构、树种组成、重要值及种间联结性等基础上,探讨木本群落结构组成及树种间关联性,为城市森林建设和经营提供一定的建议和参考.