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原核生物基因识别算法研究和基因组进化分析

随着DNA 测序技术的进步,迄今为止已有一百多种原核生物基因组完成测序。基因识别是进行基因组分析的第一步,在生物信息学研究中占有重要的地位。本论文主要研究内容是原核生物的蛋白质编码基因识别算法和基因组进化分析。论文第一部分首先介绍了DNA 序列的Z 曲线理论,这是我们分析原核生物基因组的主要工具,因此建立了一个与基因识别关系密切的原核和真核生物基因组Z 曲线数据库。论文第二部分是围绕细菌和古细菌基因识别问题展开的。首先,我们发现了高G+C含量细菌基因组ORFs的一个新的碱基分布模型。该模型呈花状结构,有6 个花瓣状区域,其中一个区域对应于编码序列。这一有趣的发现对改进高G+C 含量细菌基因组的基因识别问题有指导意义。其次,我们提出了一种基于自训练的细菌基因起始预测算法GS-Finder 1.0。它有效地整合了基因翻译起始位点附近的多个生物学特征,取得了较好的预测成绩。最后,我们提出了一个细菌和古细菌基因识别算法ZCURVE 1.  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

鉴定不同基因组之间差异序列的新方法研究

鉴别不同生物基因组的差异及其序列信息,有助于揭开物种间进化的规律,对于分子层面上的物种进化研究具有重要意义。对于近源物种,鉴定不同基因组之间差异序列,可以阐明与某些重要性状形成有关的基因,以及这些基因如何发挥作用。对于亲源关系较远的物种,差异序列可以作为构建进化树中的中间标记物种。如物种的全基因组测序完成后,可通过计算机进行数据库分析,直接找出物种间的差异。但对于基因组过于复杂的真核生物而言,目前难以对所有生物进行全基因组测序。近年来,出现了很多分离和鉴定物种之间差异序列的方法。这些方法大都是建立在差减杂交的基础上,基本原理是去除二者之间的共有序列,使差异序列得到富集。差减是否彻底是差减杂交能否成功的瓶颈,因此如何判断差减是否完成成为差减杂交最值得关注的问题。但现有的差异分析方法中,尚无有效的措施监控杂交过程,容易造成高假阳性。代表性差示分析(representative difference analysis,RDA)将“动力...  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国海洋大学
中国海洋大学

节旋藻/螺旋藻基因组特性初探及硝酸盐转运蛋白基因克隆与序列分析

节旋藻/螺旋藻(Arthrospria/Spirulina)因其重要的经济价值和特殊的生物学性质而受到广泛关注。虽然其分子遗传学研究开展较早,但与其它已测序模式蓝藻集胞藻(Synechocystis)PCC 6803、聚球藻(synechococcus sp.)WH 8120、鱼腥藻(Anabaena)PCC 7120和念珠藻(Nostoc punctiforme)等相比,其研究进展十分缓慢。目前已克隆并发表的节旋藻基因仅30多个,有关节旋藻基因组学研究尚属空白,对节旋藻基因组特性更加缺乏了解。本研究针对节旋藻自身结构和成分上的特点,通过优化实验方法构建了极大节旋藻(Arthrospria maxima)FACHB438高分子量、高覆盖率的基因组fosmid文库。该文库含有4300个克隆,重组频率是97.1%,插入片段平均大小为36.1kb,覆盖了节旋藻基因组的27.9倍。高分子量、高覆盖率节旋藻基因组文库的构建为物理图谱的绘制...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

《生物学通报》1992年01期
生物学通报

人类和某些动植物的基因组大小

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沈阳农业大学
沈阳农业大学

胡萝卜软腐果胶杆菌巴西亚种全基因组解析及致病相关基因功能研究

胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum)是引起植物软腐病的重要病原物,寄主范围十分广泛,在世界各地均有发现,由该致病菌引起的病害给农业经济带来严重的损失。随着DNA测序技术的进步和普及,加快了基因组学的发展,为探索病原微生物的遗传规律和致病机理提供了丰富的数据和行之有效的方法。目前,对于胡萝卜软腐果胶杆菌巴西亚种(Pectobacterium carotovorum subsp.brasiliense)的基因组信息及致病性调控机理鲜有报道。本研究采用DNA测序技术对胡萝卜软腐果胶杆菌巴西亚种BZA12菌株进行了全基因组测序,并通过生物信息学的方法从基因组水平分析病原菌的致病相关基因特征,筛选出该病原菌与致病相关的候选效应蛋白基因,并初步探索其功能。取得主要结果如下:1.本研究对采自辽宁省不同地区的黄瓜和茄子细菌性软腐病样进行分离培养,并进行细菌生理生化和分子生物学鉴定及致病力测定。结果表明,在黄...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

亚洲甘蓝型油菜基因组及其系谱的遗传传递分析

甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC,2n=38)为世界范围内广泛种植的重要油料作物之一。对于油菜的群体演化、主要遗传群体,特别是亚洲油菜和欧洲油菜之间的基因组差别以及历史上大规模遗传渗入带来的影响等事件,研究有待深入。本研究以亚洲甘蓝型油菜及一个典型品种(宁油7号)系谱作为模型,利用多种测序技术进行全基因组水平的从头(de novo)组装和比较,揭示了亚洲油菜独特的基因组遗传印迹以及本地驯化育种过程中,由于近期发生的种间或者种内杂交渗入事件而引起的遗传负载变化。本研究为理解多倍体作物的快速演化提供了新的视角。主要内容及结论如下:(1)亚洲甘蓝型油菜基因组从头组装及其亚欧油菜基因组比较通过高通量测序技术,对亚洲经典双高油菜品种“宁油7号”进行了全基因组测序和从头组装。经拼接获得宁油7号993Mb的基因组拼接序列,其中89.8%(892Mb)的拼接序列可以组装到染色体上。基因组共注释获得104179个蛋白质编码基因。...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>