基于石墨烯纳米材料的DNA测序研究进展

设计和研发快速、准确、价廉、高通量的DNA测序方法,对于预防早期疾病和了解相关疾病机理具有非常重要的意义。新型纳米材料石墨烯由于具有独特的结构和性质,在化学和生物科学等领域发挥着重要的作用。该文介绍了DNA测序的研究现状以及应用石墨烯纳米材料的优势,重点阐述了DNA链通过石墨烯纳米孔、石墨烯纳米间隙、石墨烯纳米带时产生不同的电流信号识别碱基序列的原理,同时介绍了DNA链与石墨烯的相互作用对DNA测序的影响,并对DNA测序的研究方向进行了展望。该文为基于石墨烯纳米材料的DNA测序提供了作用原理、理论研究以及检测方法等参考。     

PSBH中的组合优化问题及其计算方法

本文介绍了具有部分位置信息的SBH杂交测序（Positional Sequencing by Hy-bridization,简称PSBH）实验所产生的一个重构DNA片断的组合优化问题,并讨论了该问题最优重构的计算问题.通过对PSBH提供的谱集及其位置信息的分析处理,我们获得了若干判定最优重构片断头尾的分支定界准则以及确定其非头尾位置最可能出现k-tuple的动态规划计算方法,并由此给出了该PSBH问题的一个新重构算法.该算法允许PSBH谱集含有一般杂交实验中常常可能出现探针错配所产生的正错误,并且仅仅假设PSBH的谱集、位置信息和位置长度是已知的,所以我们的算法具有更一般的适应性和实用性.此外,由于我们给出的算法能够极大地利用PSBH的谱集和位置信息所蕴含的信息确定最优重构片断头尾及其中间位置最可能出现的k-tuple,极大地减少了PSBH重构中的随意性,所以我们的算法也是有效的,模拟PSBH实验的计算结果验证了这一点.     

人类白细胞抗原基因HLA-B*58∶01基因型的快速低成本鉴别方法

采用焦磷酸测序技术和改进的全血基因组提取方法,建立了位于6号染色体的银屑病易感基因1候选基因1(Psoriasis susceptibility 1 candidate 1,PSORS1C1)rs9263726位点的焦磷酸测序方法,检出限达到0.4 ng/μL基因组DNA,20例标本的焦磷酸法和Sanger法测序结果完全一致.利用本方法对683例标本的rs9263726位点进行测序,得到中国人群该位点野生型(GG型)分布频率为87.6％,突变的GA型分布频率为11.7％、AA型分布频率为0.7％.通过对随机选取的46例标本rs9263726位点与人类白细胞抗原基因HLA-B* 58∶01基因型的连锁关系进行分析,结果表明,该位点预测HLA-B* 58∶01基因型的灵敏度为100％、特异性为91.3％.本方法可用于HLA-B* 58∶01基因型的检测.     

特定序列脱氧核糖核酸电化学生物传感器进展

对当今电分析化学中的研究热点之一－脱氧核糖核酸（DNA）的电化学生物传感技术的最新进展进行了综述,评述了其发展前景。     

人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8基因的半化学半酶促合成及在大肠杆菌的表达

本文采用半化学半酶促法合成了人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8(NAP-1/IL-8)的全基因,并在大肠杆菌系统中利用P_RP_1串联启动子进行了温控型的高效表达,通过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测表明,在摇瓶培养的大肠杆菌中,NAP-1/IL-8的表达量可占菌体可溶性蛋白的18.5％,而在实验室规模的发酵试验中,其表达量则占可溶性蛋白的10.9％.经凝胶过滤层析和阳离子交换层析两个简单的纯化步骤,得到SDS-PAGE纯的重组NAP-1/IL-8,采用琼脂糖平板法进行测定,表明所得NAP-1/IL-8纯品在<10ng/ml的水平上显示出强烈的嗜中性白细胞趋化活性,家兔皮肤试验的结果显示,重组人NAP-1/IL-8可在家兔体内引起早发型超敏反应,采用Edman降解法测定重组人NAP-1/IL-8纯品N末端36个氨基酸的序列,与天然人NAP-1/IL-8的成熟分子完全符合。     

DNA微阵列制备的新进展

随着人类基因组测序的完成和蛋白组学工程的开展，具有高产出测序的特性的DNA微阵列技术的发展日新月异，其应用已经深入到了生命科学研究的很多方面．与此同时，几种新的DNA微阵列制备技术迅速发展起来，文章介绍了滚轮放大技术、聚酰胺胺表面法、三甲氧基对胺苯基硅烷／重氮化法、化学纳米印迹法等四种制备方法的新进展。     

反相高效液相色谱-电喷雾质谱法分析食源血管紧张素转换酶抑制肽

利用反相高效液相色谱/电喷雾离子阱质谱法,直接分析从牦牛乳酪蛋白中酶水解得到的血管紧张素转换酶抑制肽粗产物。RP-HPLC显示具有活性的多肽粗产物含有3个主要成分,质谱同步测定各组分的分子量(m/z)分别为815.2,1680.1,962.2,然后选择[M H] 离子通过串联质谱(MS/MS)得到碎片离子,利用b离子和y离子互补的方法鉴定了多肽序列。三条肽分别为Leu-Pro-Tyr-Tyr,Pro-Leu-Pro-Leu-Leu-Gln,Phe-Leu-Pro-Pro-Tyr-Tyr。结果显示,所获得的多肽序列与牛乳酪蛋白一级结构中相应肽段的序列一致。     

反相高效液相色谱与质谱联用分析合成七肽的消旋产物

采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)与质谱(MS)联用技术对固相法化学合成七肽(H2N-PFNSLAI-COOH,M r 760.9)时出现的消旋产物进行了分析。根据弱疏水性合成七肽粗品特性,提出了充分利用吸附和分配双重保留机制的“早期吸附”概念,以此优化色谱条件得到4个峰形良好的色谱峰;质谱分析表明:4谱峰具有相同的m/z761.5[M H] 值,对每一消旋产物进行在线多肽测序,并利用串联质谱(MSn)谱图叠加的方法,得到b轴和y轴两套片段信息,成功确定了合成七肽的4个消旋产物。     

一种新的蛇毒解离素同系物的分离

为发现新的具有生物活性的蛇毒蛋白,以我国华南地区富有的蝮蛇蛇毒为分离样品源,采用高效液相色谱,从中分离出一种新的解离素同系物———AHP-4,建立了快速分离纯化蛇毒蛋白的方法。结构确认的结果表明,AHP-4的相对分子质量为7 554 Da,是由一条多肽链组成的蛋白质,N-端第1~15位的氨基酸序列为GEECDCGSPANPCCD。经GeneBank protein-protein BLAST检索及人工检索,在已知蛋白质N-端第1~15位氨基酸序列中,未发现与AHP-4氨基酸结构完全相同的蛋白质。AHP-4 N端第1~5位氨基酸序列与5种解离素中的氨基酸序列具有高度同源性,表明AHP-4是一种新的解离素同系物。     

废旧金属网阴极微生物电解池产氢性能及阳极微生物群落结构分析

为寻找质优价廉的析氢催化剂,本研究以废旧金属网为单室微生物电解池(MEC)阴极,在不同外加电压下考察其制氢性能. 同时利用16S rDNA扩增测序技术分析原接种污泥、MFC和MEC阳极微生物的菌落特点. 实验结果表明,随着外加电压的增大,MEC产生的最大电流密度和周期运行时间分别呈现增大和缩短的趋势. 外加0.7 V电压时,废旧金属网阴极MEC的氢气产率和电能回收率分别达到0.330±0.012 m³H₂·m^-3·d^-1和177.0±5.6%,远高于0.5 V时的数值,与0.9 V时相差不大. 废旧金属网阴极MEC的产氢能力可以和Pt/C阴极MEC相媲美,且具有良好的运行稳定性. 16S rDNA扩增测序结果显示培养环境对微生物的富集与淘汰有很大影响. 在外加电场环境中MEC阳极的优势菌落地杆菌属(Geobacter)得到很大程度富集,相对丰度高达79.4%以上.