生物信息学杂志 统计源期刊

生物信息学 2013年第02期杂志 文档列表

生物信息学杂志研究论文

类群特异性PCR引物设计与评估79-85

摘要：本文以真核藻类18SrDNA类群特异性PCR引物的设计与评估为例，详细介绍了如何利用Primrose等一系列程序设计类群特异性PCR引物并评估其敏感性与特异性，并对这一方法的优势与应用类群特异性PCR引物进行群落多样性分析需要注意的问题进行了讨论。

基于序列疏水值震荡的折叠速率预测86-90

摘要：蛋白质折叠速率的正确预测对理解蛋白质的折叠机理非常重要。本文从伪氨基酸组成的方法出发，提出利用序列疏水值震荡的方法来提取蛋白质氨基酸的序列顺序信息，建立线性回归模型进行折叠速率预测。该方法不需要蛋白质的任何二级结构、三级结构信息或结构类信息，可直接从序列对蛋白质折叠速率进行预测。对含有62个蛋白质的数据集，经过Jack．knife交互检验验证，相关系数达到0．804，表示折叠速率预测值与实验值有很好的相关性，说明了氨基酸序列信息对蛋白质折叠速率影响重要。同其他方法相比，本文的方法具有计算简单，输入参数少等特点。

甘蔗天冬氨酰半醛脱氢酶基因的电子克隆与分析91-99

摘要：应用电子克隆技术，以水稻EF576477序列为探针，获得了甘蔗天冬氨酰半醛脱氢酶基因（aspartate．semialdehydedehy—drogenase，ASADH）的一条cDNA全长序列，命名为ScASADH。采用生物信息学方法，对该基因编码蛋白从氨基酸组成、理化性质、亚细胞定位、跨膜结构域、疏水性／亲水性、高级结构及功能域等方面进行预测和分析。结果表明：该基因全长1711bp，包含一个1128bp的开放阅读框，编码375个氨基酸，该基因编码蛋白定位于细胞核，为可溶性蛋白，存在信号肽，二级结构原件多为无规卷曲，含有多个保守功能域，主要功能为翻译。电子表达分析结果显示，该基因在甘蔗根尖、幼苗、花序、叶片和茎中组成型表达，其中在茎中的表达量比其他组织类型中表达量高。该基因的表达受葡萄糖杆菌和赤腐病菌的调控。

基于k-mer组分信息的系统发生树构建方法100-104

摘要：随着越来越多基因组的测序完成，基于全基因组的非比对的系统发生分析已成为研究热点。不同的生物物种或个体基因组之间的核酸组分不完全相同。遗传语言-DNA序列的信息很大程度上反映在其k—mer频数中。基于基因组序列k-mer频数的系统发生树则从新的角度为我们提供物种之间的亲缘关系。本文定义基于k-mer，频数的信息参数，并用它表征基因组序列，计算不同基因组之间信息参数的距离，用邻接法对84个病毒构建了系统发生树，发现构建的系统发生树很大程度上与已有的系统发生树相吻合。

基于Make2D—DBII构建水稻二维电泳-质谱联动数据库105-108

摘要：基于Make2D—DBII软件包构建了一个水稻二维电泳-质谱联动数据库Rice2DDB，介绍了该数据库的构建方法和步骤，为快速发展的水稻蛋白质组学研究提供了数据管理和交流的平台，对其他物种的蛋白质组学研究也具有参考价值。

绿色木霉内切几丁质酶cDNA的克隆及其编码蛋白的序列分析109-114

摘要：根据已克隆的内切几丁质酶基因序列的同源性比较，设计引物，采用PCR技术从绿色木霉基因组中分离出一个大小为1467bp的特异DN段，采用RT．PeR技术从绿色木霉总RNA中分离出大小约1276bp的eDN段。序列对比后发现该内切几丁质酶DNA含有三个内含子，大小分别为52bp，69bp，64bp。同源性分析表明其全长eDNA序列和已经报道的内切几丁质酶序列的同源性高达95％以上，预测其编码蛋白的氨基酸序列含424个氨基酸残基，分子量为46kDa，氨基酸序列分析表明该内切几丁质酶164～172位氨基酸是其活性中心，用同源建模法模拟其空间结构模型，为进一步研究其作用机制奠定了良好基础。

生物信息学杂志综述

GPGPU加速生物序列比对研究进展115-119

摘要：序列比对是生物信息学中最常用和最经典的研究手段。生物序列比对需要有强大计算能力的硬件支撑，而近年快速发展起来的GPGPU正好可堪此任。本文首先介绍GPGPU的发展过程，进而讲述GPGPU硬件设备与其编程环境，然后对GPGPU做科学计算时需要的数学库函数做一介绍，最后综述近年来国内外基于GPGPU的生物序列比对软件和相关研究工作，并总结和展望其辉煌前景。

生物信息学杂志研究快报

大米蛋白调控成熟期大鼠LDLR基因及蛋白表达120-123

摘要：为了探讨大米蛋白对成熟期大鼠胆固醇代谢调控因子一低密度脂蛋白受体（low—densitv lipoprotein receptor．LDLR）的调控作用，以18周龄雄性Wistar成熟期大鼠为研究对象，应用大米蛋白及酪蛋白为食物蛋白源，饲喂无胆固醇及富含胆固醇饲料，经18日自由摄食后，测定实验鼠血浆总胆固醇、血浆高密度胆固醇水平及肝脏LDLR基因及蛋白表达水平。对照酪蛋白，大米蛋白均能显著降低大鼠血浆总胆固醇、血浆非高密度胆固醇水平及动脉粥样硬化指数，并且，显著刺激肝脏LDL基因及蛋白表达水平。实验结果表明，大米蛋白降低成熟期大鼠血浆胆固醇水平的作用功效与膳食胆固醇添加与否无关，大米蛋白降胆固醇的作用机制之一是能够有效刺激LDLR的表达，从而抑制LDL—C的转运入血。

枯草杆菌蛋白耐热性改造区域的识别124-129

摘要：热稳定性相关区域的识别是蛋白耐热性改造的关键问题之一。本文以枯草杆菌蛋白（SUBTILISIN BPN）为研究对象，通过枯草杆菌蛋白同源家族序列的统计耦联分析，提取枯草杆菌蛋白中的保守残基和强耦联残基，并运用分子动力学模拟方法，提取枯草杆菌蛋白表面候选突变残基，综合上述结果，提出了枯草杆菌蛋白表面耐热性改造关键区域的识别方法，并利用该方法确定了枯草杆菌蛋白表面的10个耐热性改造关键区域。将该结果与已有的耐热性突变实验资料进行了对比，发现其中的7个预测区域与实验结果吻合。结果验证了该方法可以较好地识别蛋白耐热性改造关键区域。

构建和评估猪氨基酰化酶I的三维结构130-135

摘要：运用同源模建的方法构建了pACY1三维结构模型，并在能量最小化后对模型进行分子动力学模拟和结构合理性评估。同源模建生成了50个原始模型，经过PROCHECK评测后，筛选出模型A、B进行能量最小化，并得到模型A1、B1。分子动力学模拟结果表明模型B1二聚体结构较稳定。PROCHECK、ProSa以及WHATIF检测结果验证了模型B1属于合理性结构。得到的猪氨基酰化酶I（pACY1）的三维结构，为研究其结构与功能关系打下基础。

应用PPIN分析肝移植临床耐受患者PBMC基因表达特点136-141

摘要：应用生物信息学方法分析肝移植临床耐受患者PBMC基因表达特征，筛选临床耐受关键基因。从GEO数据库获取19个肝移植临床耐受病例及22个非临床耐受病例基因表达谱数据。应用DAVID网络软件进行差异基因功能注释与聚类分析；通过Cytoscape软件的MiMI插件构建蛋白质相互作用网络（PPIN）筛选肝移植临床耐受关键基因。差异基因涉及蛋白质及RNA代谢、免疫应答、膜结构调节等复杂生物过程。PPIN网络分析获得10个临床耐受核心基因。我们的研究表明：肝移植临床耐受涉及外周血免疫细胞复杂的基因表达调控机制及蛋白质间相互作用；RNA的转录后加工及蛋白质降解在免疫耐受的形成中发挥了重要作用；RBM8A、DHX9、CBL、IKBKB、CSNK2A1、HSPA8等核心基因发挥重要的免疫调节功能。

DNA序列基于k-字的数值刻画及其应用142-145

摘要：借助DNA序列中k-字的频数，将序列转化成一个340维向量，进而计算物种间的进化距离。作为应用：分别以15个物种的β球蛋白基因、13种汉坦病毒的S片段以及26个闭壳龟线粒体基因为例，构建系统发生树，所得结果与前人的结论一致，说明了该方法的有效性。

结构方程混合模型在SNP分析中的应用146-149

摘要：采用结构方程混合模型（SEMM）对实际SNP数据进行分析，为遗传统计学提供一种新的有效的分析方法。本研究的数据是由GAW17提供的，包含697个个体的22条常染色体的上万个SNP和根据这些SNP所模拟的697个个体的性状特点。随机挑选了1号染色体上的4个SNP和3个定量性状作为研究变量，分别进行潜在类别分析和结构方程混合模型分析。根据4个SNP数据，人群被分为3个潜在类别，概率分别为0．53，0．34，0．13。潜在类别1、2和3中的因子均值Q分别为-4．029、-2．052和0，潜在类别1、2的因子均值均低于3（〈0．001）。研究表明：结构方程混合模型（SEMM）综合了结构方程模型和潜在类别模型的思想，形成了自己的优势，可用于处理同时包含分类潜变量和连续潜变量的数据。

基于核小体位置预测的酵母进化印迹研究150-152

摘要：在利用核小体定位实验数据训练支持向量机（SVM）对任意酵母DNA序列的核小体形成能力进行预测的过程中，发现染色质结构对基因组DNA分子进化过程有着显著影响。我们观察到核小体DNA比连接DNA的平均预测准确率低15％，这种普遍存在的局部预测准确率差异性代表了酵母核小体定位的进化印迹（Evolutionary footprint），它揭示了核小体组织在基因组的整个进化过程中所具有的保守性。

小麦长链非编码RNA的预测及功能分析153-157

摘要：生物体有部分基因被转录成RNA，但是不编码相应蛋白质，称为长链非编码RNA（1ncRNA）。它们参与基因的表观调控，这一过程对动物、植物的生长发育都有重要作用，但是，目前植物中发现和研究的lncRNA较少。为了研究lncRNA在植物中的功能，本研究建立了基于小麦全长cDNA的lncRNA识别程序。从6162条小麦全长cDNA中发现了231条lncRNAs，并从中鉴定出两个新miRNAs，这表明lncRNAs可以通过形成miRNAs前体基因形成其功能。此外，通过序列富集分析，我们从小麦lncRNAs中鉴定出三个保守的调控元件，结果显示小麦lncRNAs可能通过和其它蛋白质或DNA等分子作用，进而参与小麦生长、发育等过程的调控，这些结果对进一步研究植物体内的lncRNA的功能和作用机制具有重要意义。

肌球蛋白工作循环的机械化学偶联模型158-160

摘要：目前在众多的分子马达中对骨骼肌肌球蛋白的研究较多，本文对肌球蛋白的结构、工作循环机制以及单分子动力学性质进行了探索。同时，对各种生化条件下肌纤维的收缩性质进行了测试。将Houdusse和Sweeney给出的机械化学偶联模型简化成一个新的四态模型，通过对定态时肌球蛋白态分布的研究，证明了简化模型的合理性。