一种新的化合物指纹及其在药物筛选中的应用

相似性搜索技术在大规模药物筛选中有着广泛的应用, 而作为其构成要素之一的化合物描述符, 则在相似性搜索中起着至关重要的作用. 但是迄今为止, 尚未发现一种描述符能够全面的描述化合物. 近来, 融合不同结构描述符用于相似性搜索的研究屡见报道, 不过由于这些描述符都源自化合物的结构, 融合以后不仅不能保证对化合物进行更全面的描述, 还带来严重的冗余现象. 为此, 根据哲学中对于一个事物的描述需要同时从本质与外延两个方面同时进行这一基本原理, 构建了一个全新的化合物活性描述符: 基因功能模块指纹(GO指纹), 综合运用结构指纹(本质)和GO指纹(外延)来描述化合物. 与将化合物基因表达直接构建的活性指纹不同, GO指纹不仅(1)降低了芯片数据的维度, 避免了其维度高、相关性强、噪声大的问题; 同时(2)拉近了描述符和化合物活性之间的距离. 通过将GO指纹和结构指纹融合后用于化合物相似性搜索, 结果表明新的描述符(1)使得结构和功能都相似的化合物之间的相似性更高; (2)而使得仅在单方面相似性较高的化合物得到有效排除. 本研究为进行快速、高效、大规模的药物筛选提供了新的思路, 这势必将提高药物筛选的结果, 进一步加快新药研发和旧药新用的进程.     

基于气相色谱-质谱联用技术的高通量细胞表型分析方法

研究开发了一种基于96孔板培养和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术的高通量细胞表型分析方法。该方法分别以48种物质作为唯一能源对大肠杆菌进行培养,利用GC-MS研究野生型和yfcC基因改造大肠杆菌对各物质的分解代谢情况,实现高通量的细胞表型分析。结果显示,野生型和yfcC基因过表达大肠杆菌对14种物质的代谢能力有显著差异,yfcC基因过表达大肠杆菌对甘氨酸和柠檬酸的代谢能力明显强于野生型大肠杆菌,而对其他物质的代谢能力较弱,我们推测可能是由于yfcC基因促进乙醛酸代谢,导致yfcC过表达菌株对甘氨酸的代谢能力较强;野生型和yfcC基因敲除大肠杆菌间分解有显著差异的共16种物质,其中yfcC基因敲除大肠杆菌对丙氨酸、乳糖、肌醇和柠檬酸的代谢能力较强。该方法简单、高效,可以为未知基因功能研究提供更多代谢功能相关的参考数据。     

水稻根系基因克隆与功能研究的进展

水稻根系是植株吸收水分和营养物质的主要器官,并影响地上部生长发育和产量形成,但由于根系生长在土壤里限制了研究的方法和手段,使水稻根系性状的研究较地上部相对滞后。近年来,对水稻根系突变体的基因克隆和功能研究取得了较大进展,对此进行综述,并期待有更多的根系基因得到克隆,为根系生长发育机理研究提供线索,也为根系育种提供基因资源。