不同方法研究微溶剂化尿嘧啶激发能

采用基于两体片段分子轨道法的含时密度泛函理论方法(FMO2-TDDFT)研究包含4个和13个水分子微溶剂化的尿嘧啶分子激发态能。研究表明,FMO2-TDDFT和TDDFT的计算结果基本一致;在LC-BLYP泛函下考察了两种不同方法、不同基组对计算激发能的影响。结果显示,随着基组增大,FMO2-TDDFT方法计算的第一激发能增大,第二激发态能量减小。通过两种方法比较,FMO2-TDDFT方法在处理较大体系时具有一定优势。     

Prediction of sites under adaptive evolution in flavin-containing monooxygenases: Selection pattern revisited

Flavin-containing monooxygenase (FMO), like cytochrome P450 (CYP), is a monooxygenase that uses the reducing equivalents of NADPH to reduce one atom of molecular oxygen to water, while the other atom is used to oxidize the substrate. Recently, it was shown that some CYP isoforms have been subject to positive selection. However, it is unknown whether the highly conserved phase I detoxification enzyme, FMO, has undergone similar positive Darwinian selection. We used maximum-likelihood models of codon substitution, evolutionary fingerprinting, and cross species comparison to investigate the occurrence of adaptive evolution in FMO sequences. We used recent genomic data from a range of species, including vertebrates and invertebrates. We present the evidence for the occurrence of adaptive evolution in mammalian FMO 3, 4, 5, and fugu FMOs but not in mammalian FMO 1, FMO 2, frog FMOs, other fish FMOs and invertebrate FMOs. The sites under adaptive evolution were significantly associated with the insertion domain in mammalian FMO 5. We identified specific amino acid sites in FMOs 3–5 that are likely targets for selection based on the patterns of parallel amino acid change. The most likely role of adaptive evolution is the repair of mutations that permitted optimal NADP+ binding and improved catalytic efficiency. The occurrence of positive selection during the evolution of phase I detoxification enzymes such as FMOs 3–5 and fugu FMO suggests the occurrence of both high selection pressure acting on species within their unique habitats and significant changes in intensity and direction (forms of xenobiotics and drugs) resulting from changes in microhabitat and food.     

中国民族人群线粒体DNA 9bp序列缺失的分布

采用PCR-PAGE方法,对16个少数民族群体和9个地区的汉族群体共1521人进行了线粒体基因组COⅡ和tRNAlys基因间非编码序列中串联重复的9bp序列缺失情况的检测.贵州苗族、布依族的缺失频率在所研究的民族人群中最高,分别达到32.4%和30.8%,云南佤族、拉祜族和新疆维吾尔族、蒙古族频率相当低(≤4%),新疆哈萨克族群体中未检测到缺失类型,而其他群体的频率表现为中等或较低(6%～24%).除新疆汉族、贵州汉族和报道的台湾汉族外,其他各地汉族群体间缺失频率差异不大;有些来自同一地区或共同历史起源的民族群体的缺失频率没有表现出相近的分布趋势.总体上南方的、沿海的民族群体比北方的、内地的群体表现出较高的缺失频率.综合统计已报道的和此次研究的中国人群的9bp缺失频率约为17.20%.另外,还在4个个体中检测到并经测序证实存在9bp的3个重复;在随机抽样选择测定的有缺失和没有缺失的27个个体中,仅在1例中发现有报道的X.Ⅱ型9bp模式.     

中国人十四个群体中Gm和Km因子的分布

本文研究了中国昆明汉族、贵州汉族、广西侗族、大连汉族、山东汉族、沈阳朝鲜族、宁夏回族的Gm和Km因子的表型频率及四川、广西、武汉、上海、长春汉族和广西壮族、新疆维吾尔族共十四个群体的Gm单倍型频率、Km基因频率,并用Gm单倍型频率计算了中国14个群体与其他人种国家的3个群体间的遗传距离和这些群体的系统树。结果表明Gm分布不均一,提示早先大陆上存在的两个群体曾发生过迁移和混杂,在新疆维吾尔族和宁夏回族中均发现白种人和黄种人血缘融合的现象。群体中Km频率呈随机分布。     

牦牛kappa-酪蛋白基因第4外显子的克隆测序及多态性研究

依据普通牛的kappa-酪蛋白基因序列设计引物进行PCR扩增,测定了牦牛kappa-酪蛋白基因第4外显子全序列及部分第4内含子序列,用HindⅢ和PstⅠ切割PCR产物发现,在牦牛群体中具有和普通牛相同的单倍体型.进一步对60个牦牛个体进行群体分析后发现,牦牛群体中的基因频率和基因型频率与普通牛的群体有着很大的差异.     

性连锁基因的遗传平衡

本文推出了性连锁遗传的3个公式，即：(1)建立群体偏离遗传平衡的程度与世代数和原初群体两性等位基因频率间差值的关系；(2)估算任一世代的雌性或雄性中的等位基因频率；(3)确定群体平衡时的等位基因频率和基因型频率这些公式更深刻地揭示了性连锁基因的遗传特点，从而为其遗传研究，如模拟研究提供了方便．     

新疆4个绵羊群体MHC-DRB1基因外显子2多态性的遗传分析

采用PCR-RFLP的方法研究了哈萨克羊、多浪羊、中国美利奴羊(新疆军垦型)及哈萨克羊与中国美利奴羊(新疆军垦型)杂交一代的MHC-DRB1基因外显子2遗传多态性。结果显示,4个绵羊群体的MHC-DRB1基因外显子2表现出丰富的多态性,共检测到28种基因型和14个等位基因,其在4个绵羊群体间的分布存在不一致。对4个群体的遗传参数检测结果显示,MHC-DRB1基因外显子2的基因杂合度较大,遗传变异程度较高。根据MHC-DRB1基因外显子2在5个酶切位点的等位基因频率对4个绵羊群体进行了聚类分析,结果反映了4个群体间就MHC多态性建立的遗传关系,并初步探讨了4个群体间抗病性的相互关系。     

21例葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症基因突变型分析

G6PD是磷酸戊糖旁路代谢的限速酶 ,也是重要的看家酶 .G6PD缺乏症是人类常见的遗传性疾病 .作者应用突变特异性扩增系统 (ARMS) ,对 2 1例G6PD缺乏症患儿进行基因检测 .结果在2 1例患儿中检出G1388A突变 7例 ,G1376T突变 4例 ,A95G突变 3例 ,未定型 7例 .成都常见的G6PD基因突变型为中国人中常见突变型 ,分析四川人群G6PD基因突变型 ,估计基因突变频率 ,可为四川省G6PD缺乏症的临床防治提供理论依据 .     

普通群体与近交群体的对比分析

对普通群体与近交群体的有关概念、性质、影响因素、基因型频率的动态趋势以及随机交配率与随机交配指数对基因型频率的影响进行分析.结果表明:普通交配与近交的概念不同;随机交配率与随机交配指数性质不同;普通群体3种基因型频率在世代间的动态逐渐趋于平衡,近交群体3种基因型频率的动态趋于近交系数等于1的状态;随机交配率与基因型频率呈曲线相关,近交系数与基因型频率呈直线相关.     

群体基因频率的世代演替模型及稳定性讨论

群体基因频率是某一个基因座位上的各复等位基因在群体中的相对频率。如果有两个(或两个以上)复等位基因的相对频率改变,则该群体基因频率即发生了变化。定义1:若群体在某个基因座位上有n个复等位基因α_1,α_2,…α_n,它们在第m代的基因频率为p_(im)(i=1,2…n),则该基因座位的群体基因频率可用一个n维向量P_m表示,其中分量p_(im)≥0(i=1,2…n)且n个分量p_(im)的和为1。如果群体是一个大而随机交配的群体,那么第m代群体基因型频率为A_m=P_m·P_m~*(P_m~*为P_m的转置阵)。定义2:若基因α_i突变成基因α_j的频率为μ_(ij),回复突变的频率为μ_(ji),因迁移,选择而引起的基因α_i的改变为μ_(ii)=μ_(ii)~M μ_(ii)~S,那么从第m代到第m 1代群体基因频率的变化可用一演替矩阵π_m表示。P_(m 1)和P_m之间的关系为P_(m 1)=μ_m~(-1)π_mP_m。μ_m~(-1)为归一化常数,以保证第m 1代群体基因频率的n个分量p_im 1之和为1。定义3:若当m趋向无穷大时,P_m的每一个分量的极限都存在,则我们说群体基因频率P_m是极限稳定的。定理1:群体基因频率稳定的充要条件是矩阵π_m的特征方程有正实根,而第m代基因频率向量则正好是这个特征值所对应的一个特征向量。定理2:当μ_(ii)=0,μ_(ij)(i≠j)不随世代而变时,群体基因频率必将趋于极限稳定。作为特例,当n=2时,我们的结果与遗传学中的结论是一致的。     

中华绒螯蟹3个育种基础群体遗传特征的微卫星分析

为进行长江水系中华绒螯蟹优良品系的选育,本研究利用16对微卫星引物对长江水系中华绒螯蟹3个育种基础群体(第一群体采自长江口崇明团结沙,第二群体采自长江扬中江段,第三群体采自长江靖江、六合、江浦江段)共计89个个体的遗传特征进行分析.结果表明:3个中华绒螯蟹基础群体均具有较高的遗传多样性(其总体平均期望杂合度He为0.701 4).各群体在16个微卫星位点上的观察杂合度(Ho)均高于期望杂合度(He),第一群体、第二群体和第三群体的平均观察杂合度分别为0.775 0、0.745 7、0.791 7,平均期望杂合度分别为0.705 0、0.702 9、0.696 4.第一群体的平均期望杂合度最高,第三群体最低,各群体间无显著性差异(P>0.05).3个基础群体在16个微卫星位点上的固定指数Fis多为负值,其中第三群体的Fis最小(-0.156 1),第二群体的Fis最大(-0.079 6),提示本研究中各群体内部存在着较为明显的远缘繁殖现象.3个群体的Hardy-Weinberg平衡偏离指数(D)在-0.379 4～0.966 6,每个群体均有5个微卫星位点存在杂合子缺失现象.本研究中各群体间遗传距离介于0.032 1～0.038 4,其中第一群体与第二群体间的遗传距离最小(0.032 1),第二群体与第三群体间的遗传距离最大(0.038 4).总体而言,本次研究所选的3个基础群体遗传多样性指数均较高,适合作为选育的材料.     

用基因扫描技术对新疆维吾尔族4个STR位点遗传多态性的分析

研究了新疆维吾尔族群体4个STR基因位点D5S18、D13S317、D7S820和D16S539的基因及基因型分布,获得4个基因库的群体贵传学数据。采用PCR扩增技术和基因扫描技术进行群体样本STR遗传结构分析,并与其他种族、人群的等位基因频率进行比较。结果表明,4个基因位点在新疆维吾尔族人群中均具有遗传多态性,4个基因座的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律（P＞0．05）,不同人群基因频率分布存在一定的差异。     

基于蚁群算法的肿瘤驱动通路搜索方法研究

肿瘤的发生和发展主要是由基因突变的累积导致细胞信号通路调控紊乱而引起的.将通路中基因集的两个特性——高覆盖性和高排他性,与基因协变量相结合,提出了一种基于蚁群优化算法的驱动通路搜索方法.旨在基因突变数据及基因协变量数据的基础上,搜索满足高覆盖性和高排他性的通路基因集,从而识别致癌的驱动通路.首先,通过对基因表达水平、复制时间和染色体状态3个基因协变量相互的关联性,以及它们与基因突变频率的相关性进行分析,选择复制时间作为影响基因突变频率的权重协变量.然后,将权重协变量与现有方法结合,构造了一个新的最大权重子矩阵函数作为组合优化问题的目标函数.为克服该优化问题的NP难题,采用蚁群优化算法求解.应用该方法在肺腺癌的突变数据上进行了分析与验证.结果证明,该方法不仅比现有方法找到了更多在已证实通路中的癌基因,而且其中包含多个互斥性显著的基因对,证明了方法的有效性.     

嗜热光合酸杆菌Fenna-Matthews-Olson蛋白的分离、纯化与结晶

为了获得可用于X射线衍射分析的嗜热光合酸杆菌(Chloracidobacterium thermophilum,C.thermophilum)Fenna-Matthews-Olson (FMO)蛋白晶体,进一步探究FMO蛋白结构和功能,依次采用高浓度碳酸钠溶液浸泡、蔗糖密度梯度离心和二乙基氨基乙基葡聚糖凝胶阴离子交换层析方法,直接从嗜热光合酸杆菌中分离、纯化FMO蛋白;利用凝胶过滤层析及十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳,对该蛋白的均一性和纯度进行检测;分别使用坐滴法和悬滴法对蛋白结晶条件进行筛选和优化,并对优化的蛋白晶体进行X射线衍射分析。结果表明：制得的嗜热光合酸杆菌FMO蛋白纯度较高,性质均一;当温度为16℃、FMO蛋白质量浓度为15.0 g/L、池液中乙酸铵浓度为0.25 mol/L、缓冲液三羟甲基氨基甲烷-氯化氢浓度为0.1 mol/L、 pH为9.0,以及2-丙醇体积分数为32%时,可获得质量较好且最大衍射分辨率为0.235 nm的嗜热光合酸杆菌FMO蛋白晶体。     

正交模格上的次BL代数性质

在《正交模格FMO2(n)上的代数结构》的基础上,讨论了一般正交模格上的次BL代数性质,得到了比《正交模格FMO2(n)上的代数结构》更为广泛的结果。     

基于线粒体Cytb基因探讨我国日本囊对虾4个地理群体的遗传结构及种群分化

利用线粒体细胞色素b基因序列分析了4个不同地理群体(北海群体、陵水群体、惠来群体和厦门群体)的野生日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)的群体遗传结构.以特异引物进行PCR扩增,获得了日本囊对虾530 bp的基因片段序列.序列分析结果表明,在120个日本囊对虾个体中,共检测到75个多态位点,获得62个单倍型,其中有44个简约信息位点,占整段序列的8.3%.各单倍型变异无碱基的插入或缺失,全部为转换或颠换,碱基频率含量(fA+fT)为59.4%,大于(fG+fC)(40.6%).核苷酸多态性以惠来群体最高,其它3个群体较低.群体内遗传距离为0.45%～2.60% ,群体间遗传距离在0.50%～5.30%之间.采用分子方差分析(AMOVA)方法,结果显示,群体间遗传变异占总变异的69.9%,群体内的遗传变异占总变异的31.1%,群体间变异是总变异的主要来源.构建的4个群体分子系统树表明,北海群体、陵水群体和部分惠来群体由于亲缘关系较近而聚在一起,而厦门群体则和部分惠来群体聚成另一支,两支的平均遗传距离为5.17%,分化接近亚种水平,据此认为我国东南近海的日本囊对虾可以分为2个种群,2个种群的分布区域在广东惠来海域附近存在重叠.     

长江、辽河野生与天津养殖中华绒螯蟹同工酶的比较

使用水平式淀粉凝胶电泳法,对采自长江、辽河的2个野生群体、天津津南区1个养殖群体的中华绒螯蟹的腿部肌肉进行了AAT,GPI,IDH,LDH,MDH和6-PGD共6种同工酶的电泳分析,结果检测出7个基因座位,其中在GPI*,IDH*和MDH-2*的3个基因座位上有变异存在.若以基因座位上的最高基因频率≤0.99为多态基因座位,则3个群体的多态基因座位比例分别为长江蟹42.9%,辽河蟹14.3%,津南蟹28.6%;若以最高基因频率≤0.95为多态基因座位,则3个群体的多态基因座位比例分别为14.3%,14.3%和0;平均杂合度预期值分别为0.030 3,0.013 6,0.015 3;长江蟹与辽河蟹、津南蟹间的Nei遗传距分别为0.000 168,0.000 198,辽河蟹与津南蟹间的Nei遗传距为0.000 022.     

中国云南怒族3个X-STR位点遗传多态性研究

目的:以中国云南怒族无关个体为研究对象,检测100名怒族群体X染色体上3个STR位点HPRTB、DXS7133、DXS6789的重复序列长度变化,调查云南怒族群体X染色体上3个位点的基因频率及基因型频率分布,为群体遗传数据库提供基础数据。方法:使用聚合酶链反应(PCR)、变性聚丙烯凝胶电泳和化学银染的方法研究。结果:云南怒族群体3个STR位点具有遗传多态性,χ2检验证明其多态性分布符合Hardy-Weinberg平衡定律。结论:利用化学银染技术研究得到的云南怒族X染色体3个STR位点群体遗传数据资料,可用于法医学个体识别、亲子鉴定等法庭科学研究。     

新疆4个品种绵羊群体遗传结构的研究

采用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳法，对巴什拜羊(43只)、哈萨克羊(41只)、中国美利奴羊(新疆军垦型)(42只)、罗姆尼羊(45只)的3个血清蛋白位点进行了多态性分析，计算了血清转铁蛋白(Tr)、酯酶(Es)及白蛋白(Alb)的基因型和基因频率及各位点的杂合度、群体平均杂合度及群体信息度。结果表明：4个品种绵羊在3个位点均为多态，在多态座位中，Tr、Alb和Es分别出现了4、3和3种表型，分别受4、2和2个共显性等位基因控制。X^2检验显示，4个品种绵羊在3个座位上均处于哈代-温伯格平衡状态(P≥0．05)，并且均表现出较高的杂合度，其值分别是：巴什拜羊0．588l、中国美利奴羊(新疆军垦型)0．5352、哈萨克羊0．5290、罗姆尼羊0．4964。     

新疆驴地方类群微卫星标记与体尺性状的相关分析

运用8对微卫星引物对新疆3个地方驴群体的遗传多样性进行检测，统计并计算了等位基因频率，群体多态信息含量，有效等值基因数，杂合度和遗传距离。根据Nei氏标准遗传距离利用PHYLIP3．6软件采用NJ法构建系统发生树。结果表明：8个微卫星基因座在3个地方驴群体中均表现高度多态，可用于遗传连锁及进化分析。同时，分析了不同微卫星座位与体尺性状间的相关性，等位基因190与体长和胸围呈显著负相关。