DNA序列分析在药用植物鉴定中的应用

随着DNA测序技术的不断发展,DNA序列分析在药用植物鉴定和品质研究等方面得到了广泛应用,为药用植物鉴定和道地性研究注入了新的活力.从药用植物鉴定和品质研究中的常用DNA片段(基因)、DNA序列分析在药用植物鉴定以及道地性研究中的应用等3个方面对有关研究的主要进展进行了综述,并对今后研究的前景和应注意的问题进行了初步讨论.     

耐热碱性性磷酸酯酶基因的DNA序列

从栖热菌中克隆到产耐热碱性磷酸酯酶基因并进行了ＤＮＡ序列分析。结果表明此２．０ｋｂ的片段含有一个１０５６ｂｐ的开放阅读框,编码５０１个氨基酸的蛋白质,其Ｎ端有一２６个氨基酸的信号肽。     

细菌发酵生产L-乳酸的研究

采用细菌进行L-乳酸的发酵生产。研究了不同发酵条件下合适的碳源浓度、氮源浓度、接种量。确定最佳发酵条件为/g·L-1∶玉米糖化液100,麸皮20、麦根20、玉米浆30,接种量为10%,37℃下,发酵72h产酸为82.1g/L。施光性鉴定为L-乳酸。     

反硝化细菌Klebsiella sp.DB-1的分离鉴定与活性研究

从巢湖芦苇湿地分离筛选出一株异养反硝化细菌,对其进行鉴定,并进行了反硝化活性研究,目的是为了研究地下水硝酸盐污染的生物修复机理.用酒石酸钾钠培养基从湿地土壤中富集并分离出反硝化细菌,对该菌株进行了16SrDNA鉴定及系统发育分析,并研究了单一碳源、碳氮比对其反硝化活性的影响,以及其对水中硝酸盐氮含量的适应性.分离出了一株异养反硝化细菌,具有较高的反硝化活性,命名为Klebsiellasp.DB-1,革兰氏阴性球形,兼性厌氧,16SrDNA序列分析表明,该菌株与Klebsiella sp.的相似性为99.6%以上;该菌株利用乙酸钠为碳源,采用碳氮比(C/N)为3,水中初始硝酸盐氮含量在100mg/L以内,120h几乎完全去除水中硝酸盐氮.菌株Klebsiellasp.DB-1为异养反硝化细菌,具有较广的碳源谱,能够有效地去除水中硝酸盐氮.     

DNA序列的分类

本文由浅入深提出三种分类模型,应用统计知识进行检验并指导分类,得到了精度较高的模型2和模型3,对从数学的角度解读人类基因图谱提供了一种思路。     

基于DNA序列的信息隐藏

研究了以DNA序列为载体的信息隐藏,提出了一个信息隐藏算法.该算法首先将秘密信息经预处理、编码、调制变成一维随机DNA序列;然后由一个随机数序列决定隐藏信息在载体的高复杂性区域的位置;最后在隐藏信息的位置,秘密信息字符替代载体字符.由该算法实现的信息隐藏既具有一定的稳健性和安全性,又符合生物学意义.实验结果也证明了该算法的有效性.     

基于4D表示的DNA序列分析方法

基于DNA序列4种核苷酸的物理化学性质,考虑相邻两个碱基组合形式,提出一种新的DNA序列4D表示.基于这种表示,可以把DNA序列简化成4D空间的一系列点,根据点坐标抽取序列数值特征,再根据数值特征给出方法对DNA序列进行相似性分析.以10个不同物种的a-球蛋白基因的第一个外显子碱基序列的为例子,说明基于4D表示的DNA序列分析方法是有效的.     

HSV1-tk基因的部分DNA序列分析

采用ＰＣＲ技术从商品质粒ｐＨＳＶ１０６扩增出ＨＳＶ１－ｔｋ基因（１１２８ｂｐ）,ＰＣＲ产物用ＢａｍＨＩ和ＥｃｏＲＩ双酶切后定向克隆至真核表达载体ｐｃＤＮＡ３,然后以重组质粒ｐｃＴＫ为模板ｔｋ基因的５端引物为ＤＮＡ测序引物进行部分ＤＮＡ序列分析,部分ＤＮＡ序列分析证明ＰＣＲ产物为ＨＳＶ１－ｔｋ基因正确无误,成功筛选到ＨＳＶ１－ｔｋ基因的真核表达载体ｐｃＴＫ,并为利用ｔｋ基因在实验动物体内进行自杀性基     

DNA序列拼接中重复序列屏蔽的一种新方法

针对序列拼接中的重复序列问题,提出了一种基于快速沃尔什变换的重复序列屏蔽方法．根据快速沃尔什变换的特点,快速给出重复序列所在的可能位置信息,从而快速识别重复序列且加以屏蔽．该方法不仅识别重复序列的错误率低而且大大降低了cPu运行时间,计算也简单易行,最后给出了模拟分析．     

DNA序列的一种几何分类法

基于DNA序列上A，G，C，T等4种碱基的含量能反映序列的一些结构特征的假设，通过将4种碱基出现的相对频率视为向量分量，而将一条DNA序列抽象成R4空间的一个向量，然后按类似欧氏距离定义了A类、B类序列集的中心和半径，将问题转化为讨论任一向量与球域的相对位置关系，从而得到了一种几何分类方法.     

基于流形学习的DNA序列数据挖掘方法研究

由于人类DNA序列上单核苷酸具有多态性,DNA序列异常挖掘是后基因组时代的一个重要研究课题。文章在分析现有DNA序列数据挖掘方法的基础上,利用流形学习中不同低维嵌入向量之间向量距离不同的特点,提出了基于流形学习的DNA序列数据挖掘方法(5Dlocally linear embedding,简称5DLLE)。实验结果表明,与隐马尔可夫模型(HMM)和支持向量机(SVM)相比,文中所提出的5DLLE方法在DNA序列数据挖掘方面具有一定优势,不但平均识别率高,而且计算时间相对较少。     

DNA序列的一种分类方法

基于小波变换和相关技术,提出了一种DNA序列的分类方法.首先将DNA序列转换成数字序列,然后对此序列进行Matlab快速分解,计算未知类别序列与已知类别序列的相关系数,由此判定序列的类别.结果表明,该方法是切实可行的.     

DNA序列作为信息隐藏载体的研究

研究了DNA序列能否成为信息隐藏的载体.通过对DNA序列进行分析证实了:由于核苷酸序列中有强的随机噪声,DNA序列可以作为信息隐藏的载体;进而通过对DNA序列特征进行分析,提出了一个嵌入对策:秘密消息嵌入非编码区的高复杂度区域有很好的安全性.该文的研究对提出以DNA序列为载体的信息隐藏算法具有重要的指导作用.     

DNA序列数据的聚类挖掘

玻译基因图是二十一世纪最重要的任务之一．人类基因草图绘制后,接下来需要寻找各种基因的精确位置,研究各种基因的功能等．为此,必须对DNA序列片段进行分类,然后归类研究。本文分别从数学、物理、化学三个角度讨论了40个人工DNA序列和182个自然DNA序列的分类问题,提出了一些设想。     

转座子Tn917的DNA序列计算机分析

通过计算机分析转座子Ｔｎ９１７的全序列，详细阐述了其物理图谱、结构功能及其转录调节机制．Ｔｎ９１７的５个ＯＲＦｓ排列在同一条ＤＮＡ链上，且阅读方向都从左至右．ＯＲＦ１－３起始点的左侧翼排列有启动子序列和Ｓｈｉｎｅ－Ｄａｌｇａｒｎｏ序列．ＯＲＦ５（编码转座酶）和ＯＲＦ４（编码拆分酶）的转录方向是一致的，翻译也紧密偶联在一起．在ＯＲＦ３和ＯＲＦ４之间存在１个ｒｅｓ位点，与Ｔｎ３中的ｒｅｓ位点基本同源．翻译衰减的功能与ｒＲＮＡ甲基化酶（由ＯＲＦ２编码的、ｅｒｍ基因的产物）诱导有关，在这个结构基因的左侧翼有２００ｂｐ的前导区域编码一个具调控功能的３６个氨基酸组成的多肽（由ＯＲＦ１编码）．     

一种基于核苷酸二联体的DNA序列编码规则

序列比较的基本任务有:(1)对于两条长度相近的序列相似,找出序列的差别;(2)判断一条序列的前缀与另一条序列的后缀相似;(3)判断一条序列是否是另一条序列的子序列;(4)判断两条序列中是否有非常相似的子序列.对核苷酸二联体给出DNA序列一种编码规则,利用异或操作进行序列比较.     

随机DNA序列中ORF的分布

研究了组分约束下的随机 DNA序列中 ORF数目、ORF的长度与随机序列总长度和GC含量之间的关系 .结果表明 ,ORF数目的对数与 ORF的长度之间存在很好的线性关系 ;ORF的最大长度随序列长度的增加而变长 ,ORF的总数与序列长度成正比 ;ORF的总数目随着 GC含量的增加明显减少 ;随着 GC含量的增加 ,长度较短的 ORF数目相对减少 ,长度较长的 ORF数目相对增加 ;随着序列长度的增加 ,长度较短的 ORF相对增多 .     

耐热碱性磷酸酯酶基因的DNA序列分析

从栖热菌中克隆到产耐热碱性磷酸酯酶（FD－TAP）基因并进行了DNA序列分析,结果表明此2．0kb的片段含有一个1056bp的开放阅读框,编码501个氨基酸的蛋白质,其N端有一26个氨基酸的信号肽．在起始密码子的上游5bp处有一个5＇－GGAGGT－3＇的SD序列．基因编码区的（G＋C）％为68．7％,第3位密码子（G＋C）％为92．7％．FD－TAP的氨基酸序列与大肠杆菌等生物的碱性磷酸酯酶氨基酸序列比较,相同性为27％,相似性为38％．中央β－折叠区及与活性中心相关的氨基酸残基高度保守．表明FD－TAP具有与大肠杆菌碱性磷酸酯酶相似的结构和作用机制．在相当于大肠杆菌碱性磷酸酯酶的His370至His412两个金属离子结合部位之间,FD－TAP有一72个氨基酸的插入片段,提示该插入片段与FD－TAP的高耐热性相关．     

一种DNA序列的2D图形表示

本文介绍了DNA序列的一种非退化的2D图形表示,基于图论距离方法将该图形表示转化成了相应的矩阵表示并讨论了它们的数字特征,以便人们对DNA序列作进一步的比较分析。