基于谱分析的DNA序列识别算法研究

对基于谱分析的DNA序列识别中相关问题建立了数学模型,并进行了计算及结果分析.提出了一种基于频数二次型的功率谱快速算法和基于帕斯瓦尔定理的信噪比快速算法,建立了基于模糊逻辑的自适应阈值模型,提出了基于重复序列的边界搜索算法,最后利用谱分析对基因突变中的伪鞍部进行了识别.     

DNA在Mg/聚2,6-吡啶二甲酸膜上的固定和杂交及其PAT基因片段的电化学阻抗谱测定

以静电吸附法使Mg²⁺修饰于玻碳电极(GCE)上电聚合的2,6-吡啶二甲酸膜(PDC)上, 制得的Mg/PDC/GCE电极, 成为DNA固定及杂交的良好平台. 应用微分脉冲伏安法和电化学阻抗谱对DNA的固定和杂交进行表征. 以电化学阻抗谱免标记法检测目标DNA比以亚甲基蓝为指示剂的微分脉冲伏安法有更高的灵敏度. 固定于电极表面的DNA探针与互补单链DNA杂交后使电负性的[Fe(CN)₆]^3-/4-的表面电子传递电阻值显著增大, 以此作为检测信号可以高灵敏度地测定目标DNA. 电化学阻抗谱检测转基因植物外源PAT基因片段, 线性范围为1.0×10^-9 ~ 1.0×10^-5 mol/L, 检测限为3.4×10^-10 mol/L.     

基于PhiX174基因E介导的遗传灭活多杀性巴氏杆菌

采用基因工程方法,将PhiX174噬菌体裂解基因E和温敏控制表达系统与质粒pPBA1100基因杂交,构建了重组子pPBA1100-E。将重组子转化到多杀性巴氏杆菌中,通过温度诱导使裂解基因表达。用限制性内切酶检验重组子,扫描电镜观察多杀性巴氏杆菌细菌幽灵和菌落形成单位评价遗传灭活率。结果表明:重组质粒经限制性内切酶酶切鉴定,琼脂糖电泳呈现3条谱带,分子量与理论值一致;扫描电镜观察表明,重组子在多杀性巴氏杆菌中成功表达,获得了细菌幽灵;菌落形成单位检验结果显示,多杀性巴氏杆菌遗传灭活率达到99%。为制备天然细菌外膜蛋白抗原疫苗提供技术依据。     

凡纳滨对虾基因组fosmid文库的构建及钙离子通道基因的筛选

本研究构建了凡纳滨对虾的基因组fosmid文库,该文库包含大约1.1×105个克隆,插入片段平均长度大于35 kb.根据和果蝇钙离子通道基因同源的凡纳滨对虾EST序列设计引物,对文库进行了PCR筛选,得到1个阳性克隆,测序结果显示该克隆包含有钙离子通道基因.研究结果为凡纳滨对虾的基因克隆和分子选育等研究奠定了基础.     

PCR技术检测海运船舶压载水病原弧菌初探

船舶压载水引起的外来物种入侵,及由此引发的经济、环境和卫生等方面的灾害性后果,已成为当前世界海洋所面临的最大威胁之一.弧菌作为一种广泛存在于海洋环境的病原微生物,其数量已成为船舶压载水是否可以排放的一项指标.本文采用PCR扩增病原弧菌特征基因技术,结合弧菌相关16S rRNA基因文库,初步探讨压载水中病原弧菌快速检测技术.从采集自舟山远洋船舶压载水水样S1中,检测到hlyA和vvh基因,表明样品中含有霍乱弧菌(Vibrio cholerae)和创伤弧菌(V.vulnificus)的毒力基因.文库序列分析结果显示,重组克隆子中部分序列与副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)和费氏弧菌(V.fischeri)相似性较高.研究结果表明,压载水样品S1中含有多种对人和动植物有害的病原弧菌,对海洋生态平衡、公共卫生安全和海洋养殖业具有潜在危害.     

具有离散和分布时滞的随机基因神经网络的均方全局渐近稳定性

研究了一类具有混合时滞的随机神经网络的均方稳定性问题．不同于其他已有的文章,混合时滞对描述基因神经网络的分子浓度更具有现实意义．基于李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式条件,给出了随机基因神经网络的均方渐近稳定性条件．相关的例子证明了理论结果的有效性．     

粒子群及遗传算法在相对论返波管中的应用

在全三维粒子模拟软件CHIPIC平台上,分别开发了粒子群及基因算法模块.以相对论返波管为例,采用三种不同类型的参数(连续参数、离散参数、混合参数),对粒子群及基因算法进行比较.优化结果表明:粒子群算法的收敛速度更快,在有限的迭代步数内得到的目标结果也更优良,总体表现优于基因算法.     

毛细管电泳-单链构象多态性分析检测K-ras基因突变

K ras癌基因的点突变在结直肠癌的发生起重要作用。以异丙醇为聚合反应链转移剂,水相法合成 特性粘度为0.70×10-3m3/kg,分子量为6.5×104的低粘度短链线性聚丙烯酰胺。以6%线性聚丙烯酰胺为 筛分介质,分离温度27℃,分离电压9kV为电泳条件,建立了检测K ras基因突变的毛细管电泳 单链构象多 态性方法。利用该方法检测36例结直肠癌患者肿瘤组织,发现12例K ras基因突变。结果表明:该方法具有 快速、高灵敏的优点,为大规模进行结直肠肿瘤的早期诊断提供了可靠方法。     

化学与酶促相结合合成并克隆核糖体失活蛋白Gelonin基因

利用已知Gelonin的氨基酸序，逆向推算出整个基因的碱基序列，根据E.coli的密码子偏爱性和后续基因克隆的需要，通过沉默突变设计相应的酶切位点和碱基序列，将整个基因分为四段，每个片段约175－220pb，每一个片段中的互补链从5′末端用化学合成100－120的碱基单链，其中两个链的3′末端有20个互补碱基。利用T4DNA聚合酶酶促添补成双链DNA，用分子克隆技术，分别构建重组子，然后再构建成含整个Gelonin基因的表达载体pET-gel进行表面，经诱导后，获得了一个28000的重组蛋白，并主要以可溶形式存在。     

基因网络前馈环路中的涨落共振

应用化学主方程和线性涨落近似方法,重点研究了前馈环路（FFL）对外界输入弱信号的响应,特别考察了它的涨落共振现象．研究发现Z基因的FR行为很大程度上依赖于FFL的协同性：协同FFL中Z的FR曲线呈明显的单峰,而非协同FFL中该曲线出现明显双峰．由于振荡信号常常在实际应用中用来探测网络的调控结构,因此可以利用涨落共振曲线的定性差别来区分FFL网络的性能．