生物信息学杂志 统计源期刊

生物信息学 2013年第04期杂志 文档列表

生物信息学杂志研究论文

铁皮石斛甘露糖结合凝聚素的分子建模与对接研究243-249

摘要：本文通过序列分析获得了铁皮石斛甘露糖结合凝聚素（Dendrobium officinale mannose-binding lectin, DOL）成熟肽和甘露糖结合位点（50-58AA，81-89AA，116-124AA）。通过同源建模建立了DOL三维结构模型，DOL呈中空的三棱柱结构，三棱柱的三个侧面主要由B折叠构成，三个侧面各有一个甘露糖结合部位。甘露糖与DOL的分子对接和动力学分析表明，结合位点50-58AA和81-89AA对甘露糖的结合要强于116—124AA，在与甘露糖结合的过程中发挥关键作用的氨基酸残基为Gln81，Asp83，Ash85和Tyr89。研究结果有助于进一步开展凝集素抗病机理及凝集素相关药物研究。

Hsp70核苷酸结合域突变体影响酶活的分子动力学模拟研究250-254

摘要：分子伴侣蛋白Hsp70氮端核苷酸结合域（NBD, nucleotide-binding domain）的ATP酶活性变化对其行使分子伴侣功能具有重要作用。本文采用分子动力学模拟方法研究酵母分子伴侣Hsp70氮端NBD内残基A17，R23，G32和R167点突变对其ATP酶活性区域构象影响及功能关系。结果表明，突变体A17V，T23H，G32S的ATP结合口袋袋口的loopl（第一个转角，连接p1与p2）结构柔性增强，活性残基T11侧链明显向内移动，从而更加接近ATP的γ-磷酸基团，更容易使ATP水解。这可能蕞终导致ATP酶活性增强，从而引起分子伴侣功能的变化。

人类Boule基因在减数分裂时期的生物信息学分析255-263

摘要：Boule（boll）基因是DAZ基因家族的一个新成员，含有一个RNA结合域和一个DAZ重复域，是人类精子发生减数分裂过程中主要调控因子。为了研究Boule基因结构及其功能，利用生物信，息学方法对Boule蛋白相关结构、相互作用蛋白及其功能进行分析和预测。结果表明，Boule蛋白存在明显的亲水区、疏水区和卷曲螺旋；不存在信号肽、跨膜结构；主要分布在细胞质、细胞核、线粒体中；二级结构以α-螺旋、延伸链、无规则卷曲所组成，并含有非正规二级结构区；作用蛋白主要为CDC25A蛋白．功能域主要包含RRM保守域。Boule蛋白在精子发生过程中第一次减数分裂的生殖细胞中特异性表达，而在减数分裂完全阻滞的睾丸组织中不表达。因此，Boule蛋白功能可能与雄性生殖细胞减数分裂相关基因表达有关。

比较图元向量和点的聚类系数对差异网络的研究264-270

摘要：差异分析对于揭示生命体的生长、发育和衰老过程及疾病发生具有重大的意义，基于网络的差异分析方法已经成为系统生物学的一个研究热点。网络节点往往通过与局部结构作用实现某种功能，其与局部结构的关系变化，很可能影响其功能。本文利用仿真实验的方法比较了图元向量和点的聚类系数两种局部结构测度的性能，并且利用他们分别设计算法挖掘差异网络中模块化变化的基因簇。应用AGEMAP数据库中小鼠12个组织基因表达数据进行实验，大部分聚类簇都高度显著富集与衰老相关的GO项。

基于压缩氨基酸和支持向量机进行膜蛋白类型识别271-274

摘要：膜蛋白是一类结构独特的蛋白质，是细胞执行各种功能的物质基础。根据其在细胞膜上的不同存在方式，主要分为六种类型。本文利用压缩的氨基酸对原始膜蛋白序列进行信息压缩，再对压缩序列进行氨基酸组成和顺序特征的提取，最后采用支持向量机构建分类模型。通过五叠交叉验证的结果表明，该方法对于六种膜蛋白的分类预测，准确度最高可达98％以上，平均预测准确度在85％以上，可有效实现膜蛋白六种类型的划分，为进一步分析膜蛋白的结构和功能奠定基础。

拟南芥GA2ox基因家族启动子分析275-281

摘要：赤霉素是一类重要的植物激素，它参与调节植物生长发育的各个阶段。真核基因的表达受多种因素的调控，其中启动子在转录水平上的调节作用至关重要，但是目前对拟南芥GA2ox基因家族上游顺式元件的详细分析较少。本研究分析了AtGA2ox基因家族染色体定位、进化关系、蛋白模体以及顺式元件。分析结果表明：AtGA2ox基因家族分为2个亚类；具有相对集中的染色体分布：具有相似的内含子和外显子结构；AtGA2ox基因家族成员进化关系越相近，模体和顺式元件则越保守且分布位置更接近。PLACE和Plant CARE以及DMB分析显示，AtGA2ox基因家族存在许多保守元件，受多因素的调控，在此家族的上游调控区域普遍存在组织和器官特异性表达元件、光响应元停、激素响应元件以及其他环境响应元件。基因表达谱分析结果表明，在激素诱导下，AtGA2ox基因家族均有响应。这些元件不仅作为正调控元件，诱导部分AtGA2ox基因的表达，而且还能作为负调控元件．抑制其他AtGA2ox基因的表达。

生物信息学杂志综述

宏基因组的生物信息分析282-286

摘要：基于高通量测序的宏基因组学研究是近年来的研究热点之一。宏基因组的生物信息分析正在逐渐完善成熟．各种分析软件和流程的开发与应用，极大地促进了宏基因组研究的发展，特别是在遗传与进化、基因发现、宏基因组和人类疾病的相关研究等方面取得了显著成果。本文旨在结合宏基因组学的研究内容和研究方向，对宏基因组的生物信息分析方法进行综述，探讨宏基因组的生物信息分析面临的机遇和挑战。

生物信息学杂志研究快报

野葛葡糖基转移酶PIUGTs的同源建模及其活性位点分析287-292

摘要：本文对PIUGTs进行同源建模，并分析其与底物结合的构象及活性位点。通过SWISS-MODEL在线对P1UGTs进行模板预测和选择，运用Swiss—PdbViewer软件显示和优化，利用ACDLABS绘制糖基供体小分子（酶结合底物），最后通过AutoDock_ADT进行分子对接，并分析PIUGTs酶与不同底物结合的整体构象及分析活性位点。研究结果表明PIUGT1、PIUGT2及PIUGT3均能得到较好的三级构象，并且PIUGT1、PIUGT2与三种底物均可进行较好对接，H18,R278，N359为PIUGTI与三种对接构象活性中心所共有的氨基残基；而G16，H17,V19,T148，N370，E374，E390为PIUGT2与三种对接构象活性中心所共有的氨基残基，但PIUGT3未能得到较好的对接构象。由此推测PIUGT1和PIUGT2均能合成葛根素．而PIUGT3不能催化葛根素的合成。

珍珠鸟（Taeniowgia guttata）小染色体基因表达的密码子偏性293-296

摘要：从NCBI数据库（http：／／www．ncbi．nlm．nih．gov／projects／mapview／map）下载珍珠鸟全部小染色体基因的cDNA序列，最终共有1586个基因的CDS序列纳入统计分析。密码子的偏性分析使用CodonW（1．4．2）完成，初步确定了UUC、UCC、UCG等27个密码子为珍珠鸟小染色体基因表达的“最优”密码子。对应分析表明，影响珍珠鸟小染色体基因密码子使用的主要因素分别为GC3s、CDS的GC含量基以及因的表达丰度。珍珠鸟小染色体基因的密码子用法受到了基因碱基组成的显著影响，其密码子的偏性是碱基组成及选择等因素综合作用的结果。本研究的目的是系统探究珍珠乌小染色体基因的密码子用法，探究鸟类基因表达的分子调控机制。

利用伪氨基酸组分和支持向量机预测抗冻蛋白297-299

摘要：抗冻蛋白是一类具有提高生物抗冻能力的蛋白质。抗冻蛋白能够特异性的与冰晶相结合，进而阻止体液内冰核的形成与生长。因此，对抗冻蛋白的生物信息学研究对生物工程发展。提高作物抗冻性有重要的推动作用。本文采用由400条抗冻蛋白序列和400条非抗冻蛋白序列构成数据集，以伪氨基酸组分为特征，利用支持向量机分类算法预测抗冻蛋白，对训练集预测精度达到91．3％，对测试集预测精度达到78．8％。该结果证明伪氨基酸组分能够很好的反映抗冻蛋白特性，并能够用于预测抗冻蛋白。

纤维二糖水解酶I基因的系统进化分析300-308

摘要：纤维二糖水解酶I（CBHI）是生物降解纤维素的一种重要的外切酶，它作用于纤维素分子末端，水解β-1，4-糖苷键。纤维二糖水解酶由3个部分组成：具有催化活性的催化结构域，作用为锚定纤维素的纤维素结合域以及连接这两个结构域的一段短肽。已知催化结构域属于糖基水解酶家族7（GH7），纤维素结合域属于糖类结合模块家族1（CBMl）。为进一步探索CBHI编码基因之间的进化关系，本研究依据CBHI的结构域在GenBank数据库中搜索并鉴定CBHI编码基因并据此构建系统发育树。序列的平均长度为1776bp，平均GC含量为57．64％，平均转换颠换比为0．71，平均遗传距离为0．424。得出结论CBHI编码基因只存在于真菌中，是一个相对活跃的基因，它的进化与物种的进化有着密切的关系。

拽线法：一个构建系统发育树的新算法317-320

摘要：这篇文章要讨论的拽线法（DL）是贪婪算法的一种。和Fitch—Margoliash（FM）一样，DL也是基于距离矩阵构建系统发育树，但是和FM算法相比，DL具有低复杂度、较高的容错性和准确度高的优点。当存在误差时，DL算法只是加大了不在同一个父节点下的基因序列的距离，但能够准确的判断序列的亲缘关系，进而得到完美的进化树拓扑结构；相比之下，FM算法让各个基因序列间的距离均摊了这种误差，从而有可能将本应该具有相同父节点的基因序列分到不同的分支。

岁末寄语夕木奇信F0003-F0003

摘要：在漫天飞舞的雪花中我们挥别了2013年，即将迎来充满希望与期待的2014年。在过去的一年里，《生物信息学》得到了编委们的无私帮助和热情鼓励．得到了作者与读者们的大力支持。值此岁末之际，编辑部全体办刊人向编委、作者、读者和所有支持《生物信息学》成长的社会各界朋友表示最衷心的感谢，并送上编辑部最美好的新年祝愿!