7种作物叶绿体基因的密码子偏好性及聚类分析

研究作物叶绿体蛋白编码基因的编码特点,对指导农作物的叶绿体基因工程研究设计,促进外源基因在受体作物中的高效、稳定表达具有重要作用。为此,综合运用了多种分析软件,对7种大田作物的叶绿体蛋白编码基因进行分析。结果表明:叶绿体蛋白编码基因的总碱基构成在7种作物中差异不大,都是A含量最高,而G,C的含量较低;但在密码子第3位的碱基构成上却有明显差别,3种双子叶作物偏爱以C,T结尾的密码子,而禾本科的4种作物则偏爱以T,C结尾的密码子;RSCU(同义密码子的相对使用度)值显示出禾本科作物有26个密码子具有偏好性,而双子叶作物有25个密码子具有偏好性,但二者之间有22个相同的偏好性密码子。基于RSCU值的聚类结果显示,植物的密码子偏好性具有种族特征,表明基于叶绿体蛋白编码基因的密码子使用特性的聚类结果可以作为系统发育分析的重要补充。     

有机磷降解酶及毒素解毒酶的分子改良与产品研制

针对当前已分离得到的有机磷降解酶、黄曲霉素解毒酶和N-酰化高丝氨酸内酯降解酶的缺陷与不足，以蛋白质组学和生物信息学为基础，利用基因改组、定点突变、随机突变、蛋白分子修饰等手段及蛋白质分子设计技术，结合生物信息学理论，对有机磷降解酶、黄曲霉毒素解毒酶关键氨基酸残基的分析，并通过理性设计和密码子偏好性改造等，着重对酶蛋白特性进行分子改良，     

含有鸡体偏嗜性密码子的H5亚型禽流感病毒HA基因的优化构建及其DNA疫苗体外瞬时表达研究

不同物种间细胞在蛋白翻译过程中具有密码子使用的偏嗜性,鸡与A型流感病毒的密码子使用频率存在着明显差异.为此,利用寡核苷酸合成、重叠延伸PCR及限制酶切法构建了密码子优化的表达A/Goose/GuangDong/1/96(H5N1)[GD/1/96(H5N1)]HA蛋白的基因optiHA5,并将其插入CMV启动子表达载体pCI构建了H5亚型DNA疫苗质粒pCIoptiHA5,将含有GD/1/96(H5N1)野生型HA基因的质粒pCIHA5和pCIoptiHA5分别转染293T细胞,间接免疫荧光检测转染后24～48h293T细胞中瞬时表达的HA抗原蛋白;Westemblot证实上述2种表达质粒均可正确表达H5亚型HA抗原蛋白,结果表明密码子优化的基因optiHA5体外瞬时表达水平显著高于野生型HA基因.这一结果为进一步开展SPF鸡免疫保护效果的比较研究奠定了基础.     

α-2b干扰素与胸腺肽融合基因的克隆与表达

试验设计了通用干扰素与胸腺肽基因融合IFNTHY序列,在IFN之前和THY之后分别加入了EcoR Ⅰ和HindⅢ酶切位点,并在EcoR Ⅰ之后和HindⅢ之前分别加上了起始密码子和终止密码子,对所设计序列进行了合成、拼接和克隆.     

不同种类柑橘的密码子用法分析

采用高频密码子分析法,对甜橙Citrus sinensis、温州蜜柑C．unshiu、葡萄柚C．paradisi和柠檬C.limon等4种柑橘的蛋白质编码基因序列（eodon DNA sequence,CDS）进行了分析,计算出了柑橘同义密码子相对使用频率（relative frequency of synonymous codon,RFSC）,确定出了4种柑橘的高频率密码子,发现不同种类柑橘偏爱密码子稍有差别．     

木兰科叶绿体基因组的密码子使用特征分析

木兰科植物是具有重要经济、药用和观赏等价值的原始被子植物,密码子是基因编码区蛋白翻译的核心元件,分析基因组编码区密码子的使用特征,对基因功能和系统进化研究具有重要意义。目前木兰科植物已有29个物种的叶绿体基因组被成功解析和注释。收集已有的木兰科植物叶绿体基因组,系统解析叶绿体基因组编码区的密码子使用特征,并阐释了木兰科植物间的亲缘进化关系。结果表明,29种木兰科植物的叶绿体基因组编码区的同义密码子和最优密码子使用偏好相同,均以A/U结尾,自然选择是叶绿体编码区密码子偏好形成的主要原因。此外,基于29种木兰科植物叶绿体基因组、CDS序列以及密码子偏好特征RSCU值分别构建了系统进化树,分析发现,基于密码子偏好特征的物种间进化关系明显不同于前两者,而叶绿体基因组和CDS序列构建的进化关系更接近物种的真实分类,该结果也进一步支持了位点突变特征和非编码区序列在生物体的进化过程中往往具有重要的作用。     

粗毛纤孔菌转录组密码子偏好性分析

粗毛纤孔菌(Inonotus hispidus)是桑黄的一种,具有极高的药用价值。本研究为了揭示粗毛纤孔菌转录组编码序列对密码子使用的偏好性及特点,利用CodonW、Python软件等对粗毛纤孔菌转录组进行分析计算,共筛选出符合条件的10 716条编码序列。结果显示：GC、GC3s的平均值分别为51.7%和50.8%,ENC的平均值为59.41,且ENC值大于35的占97.8%,密码子偏好性较弱。ENC-plot绘图发现基因并没有均匀的分布在曲线的两边,偏倚性分析显示基因主要分布于中心的周围,说明粗毛纤孔菌在密码子使用偏好性上是受突变压力和自然选择等多重因素的影响。经筛选共选出14个最优密码子,且在最优密码子中第三位碱基更倾向于使用G和C。粗毛纤孔菌桑黄与库德里阿兹威酵母、家蚕、拟南芥和大肠杆菌密码子使用频率对比发现差异较大。本研究为粗毛纤孔菌桑黄在进化及外源生物中的表达提供参考。     

遗传密码子和均一手性的起源问题

针对生命起源研究领域,遗传密码及手性均一性两大难题,提出了新的思路,作者认为：原始密码子应是“３读２”三联体,由于某种氨基酸－ｔＲＮＡ－寡核苷酸复合体之间的聚合反应,导致原始密码子顺序同期编码二肽的同步起经的多态性则反映了进化轨迹,是原始密码子第３位碱基,分发化物结果;同时还认为,手性均一性是周转在代生命分子的独特行为,它必然同代谢系统同步起源,原始的类似糖生成途径可能起到关键性作用。     

‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组特征及密码子使用偏好性分析

【目的】分析‘怀玉山’高山马铃薯Solanum tuberosum var. cormosus ‘Huaiyushan’叶绿体基因组特征及密码子使用偏好性,为开展‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组密码子优化、叶绿体基因组改造,探索物种进化和增加外源基因表达等研究提供参考依据和理论基础。【方法】采用高通量测序技术对‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组进行测序,并利用生物信息学分析软件对组装和注释后的叶绿体基因组进行结构、基因组成及密码子偏好性分析。【结果】‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组大小为155 296 bp,为经典的4段式结构。大单拷贝区(LSC)、小单拷贝区(SSC)和反向重复区(IR)长度分别为85 737、18 373、25 593 bp,总鸟嘌呤和胞嘧啶所占的比例(GC比例)为37.88%,共注释出133个基因,包含87个编码区(CDS)基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因和1个假基因。‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组中共检测到38个简单重复序列位点(SSR位点,36个单碱基重复和2个双碱基重复)和32个长重复序列(16个正向重复和16个回文重复)。‘怀玉山’高山马铃薯叶绿...