本研究以日照海域同一家系的2龄长牡蛎性腺为研究对象,通过small RNA-seq和RNA-seq技术筛选和鉴定出大量的非编码微小RNA(mi RNA)、长链非编码RNA(lnc RNA)和环状RNA(circRNA),并对其进行了生物学特征分析。结果显示,以斑马鱼为参考序列,获得25～30个已知miRNA成熟体和51～63个已知miRNA前体,预测到53～71个新miRNA成熟体和53～77个新miRNA前体;长牡蛎miRNA长度分布为18～26个核苷酸(nt),其中分布在20～22 nt长度的miRNA数量最多,且miRNA首位碱基多为U。测序分析获得2 302～2 349个注释lncRNA转录本,预测到20 083～24 114个新lncRNA转录本,其中基因间型lncRNA(lincRNA)、内含子lncRNA(intronic lncRNA)、反义lncRNA(anti-sense lncRNA)分别占29.0%、62.1%和8.9%;长牡蛎lncRNA的基因组特征与其他真核生物的lncRNA基因组特征相似,与mRNA相比,外显子(exon)个数少,转录本长度较短,表达水平低。测序分析共获得383个circRNA,其中平均88.54%来源于exon,平均4.51%来源于intronic,平均6.95%来源于intergenic,且鉴定出内源性circRNA潜在大量的miRNA结合位点。研究结果为后续研究长牡蛎调控型ncRNA的表达规律和生物学功能奠定了基础。

[目的]本研究旨在全基因组范围内识别木霉(Trichoderma guizhouense) NJAU 4742(NJAU 4742)的长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA),探究lncRNA在重寄生过程中可能参与的调控作用。[方法]用链特异性RNA-seq技术,对重寄生过程中与病原菌互作接触前、后以及独立培养的木霉菌进行转录组测序;构建生物信息学流程,识别lncRNA并用RSEM和DESeq2软件分析lncRNA在重寄生过程中的表达情况;对lncRNA的靶标预测和表达情况进行分析,探索lncRNA在重寄生过程中可能参与的调控作用。[结果]在木霉NJAU 4742中识别了1 676个lncRNA,其中包含1 049个基因间型lncRNA,590个反义型lncRNA,32个正义型lncRNA以及5个内含子型lncRNA。与编码基因相比,lncRNA的外显子数量偏少,序列长度偏短,表达量偏低,在基因组上的跨度偏短。靶标预测结果显示:1 496个lncRNA能够靶向2 269个蛋白编码基因,其中1 492个lncRNA以顺式作用形式靶向2 262个编码基因,4个lncRNA以反式作用形式靶向7个编码基因。GO功能分类结果显示:代谢过程(metabolic process)、催化活性(catalytic activity)和细胞过程(cellular process)是lncRNA靶标分布数量较多的3个类别。KEGG通路分析结果显示:信号转导(signal transduction)、转运与分解代谢(transport and catabolism)和碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism)是lncRNA靶标分布数量较多的3类通路。进一步分析发现:147个lncRNA靶向编码碳水化合物活性酶和蛋白酶的基因以及次生代谢物合成相关的基因,其中30个lncRNA在重寄生过程中表达水平发生显著变化,有10个lncRNA的表达和靶标基因显著相关。[结论]木霉在NJAU 4742中存在长链非编码RNA,部分成员参与对病原菌重寄生过程的调控。

生物信息学是生物技术的核心 ,是一门由生物、数学、物理、化学、计算机科学、信息科学等多学科交叉产生的新兴学科。本文介绍了生物信息学的概念 ,分析了发展生物信息学对现今科学发展的重大意义。根据生物信息学的发展特点 ,具体分析了生物信息学研究的内容 :基因组序列的分析 ;基因进化 ;药物设计 ;基因区域预测 ;基因功能预测 ;蛋白质结构预测。评述了生物信息学发展的现状 ,指出我国生物信息学发展中存在的问题 ,并对我国发展生物信息学提出了一些建议。最后分析了生物信息学发展的方向 ,展望了生物信息学的发展前景

为探究长链非编码RNA在大黄鱼性腺发育与分化中的作用,从雌雄各3尾大黄鱼(Larimichthys crocea)的性腺中提取总RNA,进行去除rRNA的链特异性转录组建库和二代测序。将测序数据比对到大黄鱼参考基因组,经比对、组装共得到来自31675个基因的66088个转录本,严格筛选得到来自3984个基因位点的5162条lncRNA。进一步分析获得了在大黄鱼雌雄性腺中差异表达的mRNA9341个,lncRNA2782个,高度相关的lncRNA-mRNA对1227个;有多个lncRNA靶向已知的性别分化和发育相关基因,其中lncRNA MSTRG.24346与大黄鱼的性别决定候选基因dmrt1距离相近,且相关性极显著。该研究表明lncRNA可能在大黄鱼性别分化中起到重要作用,值得深入研究阐明机制。

【目的】研究组织蛋白酶K（Cathepsin K，CTSK）和纤维连接蛋白1（Fibronectin 1，FN1）基因与黔北麻羊繁殖率之间的相互关系，为研究CTSK、FN1基因调控山羊卵泡发育的分子机制提供参考。【方法】通过生物信息学方法分析黔北麻羊CTSK、FN1蛋白理化性质、亚细胞定位、信号肽位点和蛋白高级结构，并进行氨基酸同源性分析，构建系统发育进化树；采用荧光定量PCR法检测CTSK、FN1基因在单羔、多羔黔北麻羊性腺轴（下丘脑、垂体、子宫、输卵管、卵巢）中的表达量。【结果】CTSK、FN1基因分别编码330和2478个氨基酸，理论PI值分别为8.82和5.37，CTSK是一种具有信号肽的稳定亲水性蛋白，而FN1是一种具有信号肽的不稳定亲水性蛋白；亚细胞定位结果说明：CTSK蛋白可能主要在细胞外和内质网中发挥生物学作用，而FN1蛋白可能主要在细胞核中发挥生物学作用；高级结构预测结果显示，CTSK和FN1蛋白均主要由无规则卷曲构成；与其他动物相比，黔北麻羊CTSK、FN1基因均与反刍动物绵羊及牛的亲缘关系最近。qPCR分析表明：CTSK和FN1基因在单羔、多羔黔北麻羊下丘脑、垂体、子宫、输卵管和卵巢组织中均有表达，与单羔组相比，多羔组CTSK基因在卵巢、下丘脑、子宫中的表达量均极显著下调（P＜0.01），而FN1基因在下丘脑和子宫中的表达均极显著上调（P＜0.01），在卵巢中显著上调（P＜0.05）。【结论】CTSK基因表达量与黔北麻羊的繁殖性状呈负相关，FN1基因则呈正相关，CTSK和FN1基因均是影响黔北麻羊繁殖性能的重要候选基因。

为探讨不同育性长牡蛎性腺发育过程中主要供能物质的利用和变化差异，利用过碘酸雪夫氏染色（PAS染色）和油红O染色法对不同育性三倍体长牡蛎及二倍体长牡蛎性腺组织进行观察分析。结果显示，增殖期，二倍体和三倍体长牡蛎性腺结缔组织中均含有大量糖原和脂质。随着性腺发育，二倍体和可育型三倍体（3nα型）长牡蛎性腺结缔组织中糖原含量明显下降，到成熟期几乎检测不到糖原，说明性腺结缔组织中的糖原为配子发生提供能量。脂质主要存在于性腺结缔组织和卵母细胞的细胞质中，说明脂质是卵细胞发育的重要组成物质。雌性二倍体和3nα型长牡蛎性腺结缔组织中的脂类含量随着性腺发育并未发生明显下降，推测糖原可能转化为脂质以满足性腺发育的物质需求。脂质在二倍体雄性长牡蛎的性腺发育过程中出现明显的减少，说明脂类在雄性性腺发育中的主要功能可能是供能而不是结构组成。糖原和脂类作为长牡蛎性腺发育过程中重要的供能和组成物质，在不育型三倍体（3nβ型）长牡蛎性腺发育过程中含量没有发生明显的变化，这与3nβ型配子发生受阻密切相关。推测3nβ型长牡蛎由于配子发育受阻，性腺发育初期积累的糖原和脂质并未分配至生殖细胞，而留在结缔组织中，从而使其在繁殖季节仍然能够保持快速生长。研究结果为牡蛎生殖发育调控机制及育性控制育种提供重要信息。

为了研究玉米中绒毡层发育调控基因Udt1的功能与作用,进行生物信息学分析,通过利用Udt1基因培育雄性不育的玉米新品种,来提高杂交种纯度和种质质量并缩短育种年限。该试验采用已知的水稻OsUdt1基因(AY953870.1)为参考序列,使用同源克隆的方式在玉米基因组中得到同源性最高的基因BT068494.1(GenBank),并利用生物信息学方法预测该基因的各级结构以及生物学功能等,同时使用MEGA 7.0程序软件构建分子系统进化树。ZmUdt1基因位于玉米的第2条染色体上,ZmUdt1蛋白由219个氨基酸

microRNA(miRNAs)是一类非编码小分子RNA,在植物生长发育、新陈代谢以及逆境生理中起重要作用。基于生物信息学的基因搜索和同源搜索,从NCBI数据库中登录的核果类果树的EST和GSS中寻找miRNAs。从核果类果树的107982条ESTs和48273条GSSs中搜寻到了11条miRNAs前体序列,编码11条成熟体序列,并预测到19个靶基因,分别编码与生长发育、新陈代谢和转录调节等相关的蛋白。利用miRbase数据库进一步分析表明:11条miRNAs属于8个microRNA家族,分别来自桃和梅,其大小为20～23bp,其中6条为21bp,而且ppe-miR162a和ppe-miR16...

【目的】克隆猪Musclin基因,分析和预测其编码蛋白的结构与功能。【方法】从猪肌肉组织中提取总RNA,RT-PCR扩增获得Musclin基因,对其进行克隆和测序,并根据生物信息学分析方法,利用Tmpred、SignalP3.0、TargetP 1.1等分析软件,对猪Musclin蛋白的跨膜结构、信号肽、细胞定位、结构特征等进行分析和预测。【结果】猪Musclin蛋白主要集中在分泌途径上,存在于细胞外,其核苷酸序列与家兔的具有较高的相似性,氨基酸序列32～45位和55～63位存在2个可能的强跨膜螺旋区,该蛋白的空间结构以α螺旋、β转角和无规则卷曲为主;其1～26位氨基酸序列是一段信号肽,在26...

大量的蛋白质和核酸数据的积累与理性地分析这些数据中所蕴涵的生物学意义的双重需要 ,产生了综合生物学研究与计算技术研究等领域最新成果的交叉性学科生物信息学。本文分别从生物信息学的基因组数据库 ,核酸和蛋白质一级结构序列数据库 ,生物大分子 (主要是蛋白质 )三维空间结构数据库 ,以及以这 3类数据库和文献资料为基础构建的二次数据库 (包括基因组二次数据库、蛋白质序列二次数据库、蛋白质结构二次数据库 )和生物信息学数据库的集成系统等几个方面 ,概述了发展中的生物信息学数据库的最近动态和有关信息 ,同时对主要的热门生物信息学数据库站点和资源进行了评价。此外 ,就国内生物信息学数据库存在的问题与前景进...

本文重点介绍了国内外生物信息学的研究现状,分析了情报学与生物信息学的联系,并提出了情报学在生物信息学研究中的切入点。

为明确黄单胞菌Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓｃａｍｐｅｓｔｒｉｓｐｖ．ｒａｐｈａｎｉ７５６ｃ（Ｘｃｒ）中存在的Ⅵ型分泌蛋白（ｔｓｓ）数量及其所具有的信号肽、保守ｍｏｔｉｆ等信息以及该菌中ｔｓｓ与其他病菌中同源序列之间的遗传关系，利用关键词对Ｘｃｒ蛋白质数据库进行搜索，并对Ｘｃｒ中ｔｓｓ氨基酸序列开展信号肽、跨膜结构域以及保守基序（ｍｏｔｉｆ）的生物信息学分析，同时，对Ｘｃｒ中所含有的ｔｓｓ与其他病原菌中同源序列之间的遗传关系进行分析．明确Ｘｃｒ中存在３个ｔｓｓ，分别命名为ｔｓｓ ａ、ｔｓｓ Ｂ、ｔｓｓ ｃ，上述ｔｓｓ均含有高于５０％比例的ａ螺旋结构，均定位在细胞膜上以及具有３个保守ｍｏｔｉｆ，而就信号．．．

为了评估长牡蛎(Crassostrea gigas)壳金选育群体的繁殖周期及营养价值,自2013年11月至2014年10月,对山东省刘公岛海区长牡蛎第三代壳金选育群体的性腺发育、营养成分(总蛋白、总脂肪、糖原)季节变化及其与环境因子的关系进行了研究,并比较了与普通养殖群体营养成分的差异。结果表明,长牡蛎壳金选育群体雌雄比例接近1︰1,性腺同步发育;配子发生开始于2月,全年只有1个产卵季节(6―8月),7月为两性配子排放高峰期。配子成熟及排放期间,水温处于较高水平,食物充足,可为性腺发育提供能量,也有利于幼

【目的】克隆并分析绵羊Myostatin基因5′调控区,并在细胞水平研究孕激素对该调控区活性的影响。【方法】利用PCR方法扩增绵羊Myostatin基因5′调控区,采用MatInspector等软件分析并比较其和牛、猪调控区的调控元件和转录因子。以EGFP为报告基因,构建表达载体,转染C2C12细胞,同时添加不同剂量的孕激素(0、10、100和1000nmol.L-1),然后通过RT-PCR方法检测报告基因EGFP和内源性Myostatin的mRNA水平。【结果】获得绵羊约3.2 kb Myostatin基因5′调控区(MSTN5′regu),预测了两个对双肌性状可能存在贡献的位点。在绵羊、牛...

[目的]为了深入研究香蕉长链非编码RNA Malnc2310的功能和特性，对Malnc2310的启动子顺式作用元件、病原菌响应模式及结合因子进行了初步的研究。[方法]将Malnc2310全长启动子P1(1 625 bp)及从5′端到3′端序列互补的启动子片段P2(400 bp)、P3(800 bp)和P4(425 bp)转入拟南芥，研究其在高盐和尖孢镰刀菌粗毒素胁迫下的响应模式；以Malnc2310启动子P1为诱饵，利用酵母单杂交技术筛选获得与该启动子结合的转录因子，并确定启动子的核心功能区。[结果]Malnc2310的启动子包含多个与光照、病原菌、激素响应相关的顺式作用元件；所有启动子片段在尖孢镰刀菌粗毒素处理的GUS活性比高盐处理后更高，且P3驱动下GUS的活性与全长P1驱动下的活性相似；通过酵母单杂文库筛选到128个潜在的结合因子序列，其中双C2H2结构的锌指蛋白ZFP-WIP2经点对点酵母单杂交验证可与P1和P3互相结合。[结论]Malnc2310的启动子对尖孢镰刀菌粗毒素比对高盐处理更敏感，筛选到1个锌指蛋白ZFP-WIP2可与启动子核心功能区(425～1 225 bp)结合。