趣谈基因相似性:你和猪之间只差十条蚯蚓?

正"你真是头猪"这句经常作为朋友之间调侃的话,近些年来被越来越多的科学研究证明可能真有几分道理。科学家将猪的基因组与人的基因组进行相似性比对后发现,它们之间有极高的相似性。也就是说,人和猪确实"共享"了很多基因。生物基因组间的相似与不同构成了千姿百态的生物界,难解的DNA编码犹如天书一般,让物种的命运从出生时就被注定。在动植物界,有很多物种与人类的基因组存在相似性。这其中既有黑猩猩一类灵长目近亲,也有酵母、香蕉等与人类完全不搭界的物种。有哪些物种的基因组与人类基因组相似性较高?这种相似性产生的原因是什么?研究不同物种间的基因相似性又有什么用呢?     

猴“囧”

正今年是猴年。说到猴子,恐怕没人会觉得陌生吧。和咱们人类一样,猴子也是灵长类生物的一员。众所周知,灵长类是动物界最高等的类群,特点是:大脑发达,眼眶的方向朝前,手指和脚趾可以分得很开,大拇指极为灵活,能和其他手指做出抓握的动作。2007年,美国科学家理查德·吉布森对印度猕猴进行了DNA序列研究,发现猕猴和人类的DNA序列相似度竞达到93%。虽然与相似度高达98%的黑猩猩相比还是差了一些,但若说猴子是人类的表亲,是当之无愧的。     

比较研究啮齿类动物基因组中的散在重复序列

散在重复序列又称转座子元件(transposable element,TE),是细胞中能够通过切割、复制、重新整合等一系列过程改变自身位置的一段DNA序列。TEs可以影响基因组的大小,能够直接或间接促成基因组重排,还可以影响基因表达水平,改写基因调控网络,因此在基因组进化中有重要的意义。本文利用Repeatmasker软件识别小鼠,裸鼹鼠,地松鼠,兔子基因组中的散在重复序列,结合其物种进化关系,比较研究4个物种基因组中TEs类别、拷贝数等情况,为理解重复序列在啮齿类动物中的进化提供了参考信息。     

黑猩猩与人类是一家600万年前何以分道扬镳

2005年9月1日,来自世界各国20多个科研机构的67名科学家在《自然》杂志上发表了黑猩猩基因组序列草图。借助这种与我们亲缘关系最近的动物的基因组序列,科学家得以一窥人类和黑猩猩进化过程中的奥妙。初步的分析结果显示,人和黑猩猩只有百分之几的DNA是不同的。自从4年前科学家公布了人类基因组草图之后,这次发表的黑猩猩基因组草图是第一份除人类之外的灵长类动物的基因组草图。此外,科学家于2002年和2004年分别发表了小鼠和大鼠的基因组草图,黑猩猩是第4个加入基因组序列俱乐部的哺乳动物。“我们最近的亲戚——黑猩猩基因组序列草图的…     

侵染蚕豆的双链RNA病毒的克隆及其功能分析

在自然感病的蚕豆中检测到2条主要dsRNA条带（dsRNA1和dsRNA2）,采用改进的单引物扩增法（modified single primer amplification technique,M-SPAT）获得其全长cDNA,克隆测序后,与GenBank中的已知序列进行分析比对,结果显示：它们编码的蛋白分别与已经报道的野豌豆潜隐病毒（Vicia crypticvirus,VCV）的复制酶（RNA-dependent RNAploymerase,RdRp）和外壳蛋白（capsid protein,CP）的相似度分别为99%和100%。序列进化树分析进一步表明：dsRNA1与dsRNA2组成野豌豆潜隐病毒中国分离物的基因组。     

遗传学的新天地

在上个世纪之交的1900年,孟德尔遗传定律的再发现成为自然科学发展史中的一件大事,它标志着现代遗传学的诞生。可以说遗传学的发展与20世纪是同步的。当人类步入了新千年时,在新的世纪之交,我们即将看到一个重大的科学突破——人类基因组全序列的阐明。这一突破也意味着遗传学乃至生物学新世纪的开始。在2000年的春天,人类基因组总DNA序列的90％将测完并公布于世,到2003年——发现DNA双螺旋模型50周年时,我们将可以看到一个完整的人类基因组的全序列。随着人类     

生物信息学的现状与展望

生物信息学产生的背景 有人说,基于序列的生物学时代已经到来,尽管对此说法可能有所争议,但是今日像洪水般涌现的序列信息却是无可争辨的事实。自从1990年美国启动人类基因组计划以来,人与模式生物基因组的测序工作进展极为迅速。迄今已完成了约40种生物的全基因组测序工作,人类基因组约3×10碱基对的测序工     

内蒙古阿尔巴斯绒山羊与蒙古绵羊BMP2部分基因片段的克隆及分析

从阿尔巴斯绒山羊及蒙古绵羊血中提取基因组DNA,根据已报道的BMP2基因的保守序列设计上下游引物,扩增山羊及蒙古绵羊的BMP2基因部分序列,将此片段克隆到pMD18-T载体中,筛选阳性克隆,提取质粒DNA,并进行序列测定,并将两者序列进行比对.结果山羊该核苷酸片段与蒙古绵羊的同源性达99%,另与GenBank中人、小鼠、牛、绵羊的同源性分别为87%,85%,98%和99%.说明该基因在不同物种间具有较高的保守性,尤其是山羊与绵羊之间具有更高的保守性.     

解读生命的天书

美国病毒学家R·杜尔贝科1986年5月7日在美国《科学》杂志上发表了一篇题为《癌症研究的转折点——人类基因组的全序列分析》的文章,他指出：“人类DNA序列是人类的真谛,这个世界上发生的一切事情,都与这一序列息息相关。”该文后来被称为“人类基因组计划”的“标书”．     

人类基因图

人类基因组遗传密码的基本破译昭示著人类对自身的了解迈人了一个新的阶段。据悉，“作框架图”的质量与数量大大超出了预期，不仅覆盖了百分之九十七的基因组，而且百分之八十五的基因组序列已经被组装起来。这为研究人类遗传物质多态性提供了资料。百分之五十以上的序列接近完成图标准，百分之二十的序列已经达到完成图标准，已有数千个基因被确定，数十个致病基因被定位。     

国际名刊

<正>小鼠是生物医学研究中最好的模型生物。为了获得关于共同的和物种特定性的转录和细胞调控程序的更多信息,名为"MouseENCODEConsortium"的联合项目组在各种不同细胞和组织类型中对整个小鼠基因组内的转录、DNasel超敏性、转录因子结合、染色质修饰和复制域进行了分析标绘。这些发现被与人类的相应数据进行比较,从而证实在新注解的潜在功能序列中存在很大程度上的保守性,也揭示了在转录调控、染色质状态和高层次染色质组织中所涉及的其他序列的显著差异。这些数据和对它们所做的分析为研究哺乳动物生物学和人     

英研究人员称癌症与某些“垃圾DNA”有关

<正>英国研究人员日前报告说,人类基因组中一些"垃圾DNA"产生的物质与乳腺癌等癌症存在相关性,这项发现有助于研发新的癌症治疗方法。英国诺丁汉大学等机构研究人员在美国《基因组学》杂志上报告说,他们发现人类基因组中名为L1的DNA序列会导致生成一些反常产物,而这些产物多见于乳腺癌细胞中。     

浙贝母DNA条形码技术研究

DNA条形码技术是一种新型的生物身份识别系统,能够利用鉴别物种内的一段标准的、具有足够变异性、并相对较短且易扩增的DNA片段对生物物种实现快速的自动鉴定。本研究首先采用试剂盒提取法从17个贝母种79个样品中提取了基因组DNA,并进行了纯度与浓度鉴定;然后采用ITS1、ITS2序列引物进行PCR扩增和产物测序,最后进行序列比对,以明确DNA条形码序列ITS1和ITS2在浙贝母种质资源中的鉴定效果。结果发现,浙贝母地方种间的ITS序列差异不大,ITS序列对浙贝母种内分辨率过于低下。由此表明DNA条形码ITS1、ITS2序列并不太适合用作浙贝母的DNA条形码技术。     

农业生物多样性测度指标的建立与应用——以贵州省从江县为例

农业生物多样性是人类当前和未来产业发展、资源开发、战略性种质资源保存与利用、生物安全等的重要物质基础。然而,随着人口的增长,高产品种的推广,化肥、农药的过度施用以及政策变革和经济建设等原因,农业生物多样性不断遭到破坏或丧失,对其保护已成为全球可持续农业研究中的焦点。农业生物多样性的评价是有效保护农业生物多样性,合理利用其资源,促进区域可持续发展的关键。本文以Shannon-Wiener多样性指数、等级多样性测度为基础,对农业等级多样性测度指标进行了研究;引入信息增益的概念,对农业生物多样性信息增益的测度指标进行了研究,并用农业等级多样性、信息增益及其他多样性指标分析评价了贵州省从江县的农业生物多样性。结果表明从江县旱地植物共有36科86种及变种。按用途分,主要有食用植物29种,占总物种数的33.7%;药用植物20种,占23.3%;饲料植物5种,占5.8%;其它5种,占5.8%。多样性指数分析的结果为:旱地物种Simpson优势度指数为0.20,Margalef丰富度指数为4.35、Shannon-Wiener指数为2.27,Pielou均匀度指数为0.71。农业多样性分析结果为:旱地农业物种丰富度为0.13;农业物种多样性指数分别3.225和1.708。农业等级多样性指数与利用物种数的变化趋势基本一致,并与农业物种丰富度指数的变化趋势基本相符,但与信息增益的测度指标有所差异。     

创新价值转化时滞效应模型构建及实证研究

    针对创新从投入到产出的多阶段性及各阶段价值转化时滞效应的差异性,本文提出了利用时间序列网络相似度与价值转化系统时滞效应关系来计算滞后期的方法。将创新价值链转化分为知识开发、成果转化和产业化三个阶段,在证明了价值转化系统的滞后效应与时间序列向量间的关系的基础上,构建各子系统的时间序列网络,进而采用余弦相似定理计算网络相似度,并求解最优映射关系以确定滞后效应及滞后期,利用中国1998—2016年省域创新价值转化数据,对创新价值链时滞效应进行验证。研究表明：价值转化系统的滞后效应与投入产出向量的时间序列网络结构有关,时间序列网络相似度能够反映价值转化参数向量的映射关系,其最大相似度反映了滞后效应,且对应的时间反映了滞后期;知识开发、成果转化和产业化阶段的平均滞后期分别为3~4年、2~3年和3~4年,专利驱动、论文驱动的价值转化期分别约为8.66年、9.66年;其中 11个省份为双路径驱动、9个省份论文驱动创新速度较快、2个省份专利驱动速度较快;同时知识开发阶段与产业化阶段的滞后期存在互补,知识开发较长的地区产业化速度较快。     

巴嘎雪湿地秋季水生纤毛虫群落特征与水环境关系

2014年9月,用定点随机采样,活体观察法和直接计数法,对巴嘎雪湿地水生纤毛虫的物种组成、分布以及它的群落结构特征与水环境关系进行了研究。共鉴定到纤毛虫37种,隶属于3纲10目26科27属。其中前口目(Prostomatida)为优势类群,优势度为35.14%;优势种类主要有大弹跳虫(Halteria grandinella)、似膜袋虫(Cyclidium simulans)、亮刀口虫(Spathidium lncidum)和多变斜板虫(Plagiocampa mutabilis)。结果表明:巴嘎雪湿地秋季水生纤毛虫物种较少,群落结构相对简单,平均多样性指数为1.57;各样点水生纤毛虫的物种相似性在0.04~0.42之间,从极不相似到中等不相似,说明水生纤毛虫群落特征区域差异性明显;群落特征参数与主要水体理化因子相关性分析显示,秋季水生纤毛虫物种数与水温呈显著负相关。     

农业生物多样性测度指标的建立与应用

农业生物多样性是人类当前和未来产业发展、资源开发、战略性种质资源保存与利用、生物安全等的重要物质基础。然而,随着人口的增长,高产品种的推广,化肥、农药的过度施用以及政策变革和经济建设等原因,农业生物多样性不断遭到破坏或丧失,对其保护已成为全球可持续农业研究中的焦点。农业生物多样性的评价是有效保护农业生物多样性,合理利用其资源,促进区域可持续发展的关键。本文以Shannon-Wiener多样性指数、等级多样性测度为基础,对农业等级多样性测度指标进行了研究;引入信息增益的概念,对农业生物多样性信息增益的测度指标进行了研究,并用农业等级多样性、信息增益及其他多样性指标分析评价了贵州省从江县的农业生物多样性。结果表明从江县旱地植物共有36科86种及变种。按用途分,主要有食用植物29种,占总物种数的33.7%;药用植物20种,占23.3%;饲料植物5种,占5.8%;其它5种,占5.8%。多样性指数分析的结果为：旱地物种Simpson优势度指数为0.20,Margalef丰富度指数为4.35、Shannon-Wiener指数为2.27,Pielou均匀度指数为0.71。农业多样性分析结果为：旱地农业物种丰富度为0.13;农业物种多样性指数分别3.225和1.708。农业等级多样性指数与利用物种数的变化趋势基本一致,并与农业物种丰富度指数的变化趋势基本相符,但与信息增益的测度指标有所差异。     

2000年的世界高技术扫描

一、生物技术 １．基因组研究 ２０００年人类基因组工程研究的突破，成为在分子水平上理解机体器官，以及分析与操纵分子ＤＮＡ的又一座新里程碑。 人类大约７５％的疾病是由病毒引发的，要了解病毒致病的分子机制，就必须揭示它们的基因组序列及其功能。由美、英、日、德、法、中６国参与的人类基因组计划，简单地说就是进行遗传图、物理图和序列图的绘制，处于核心位置的是序列图的绘制，即测定人类基因组的全部 ＤＮＡ序列，从而获得人类全面认识自我的最重要的生物信息。２０００年６月２６日，６国科学家共同宣布人类基因组工作框架构…     

基于语义关联的实例相似度计算方法及应用研究

相似度计算方法的优劣直接影响到信息检索与推荐的效果。本文根据本体图模型中属性序列的特点,综合考虑层次关系和属性关系,在分析路径关联相似度、层次相交关联相似度及属性相交关联相似度的影响因素的基础上给出了实例之间综合语义相似度的计算方法。文章最后讨论了该相似度计算方法在解决基于内容的推荐中的过于专门化问题、协同过滤推荐中的稀疏性问题以及检索中查全率和查准率问题中的应用。     

罴猩猩与人类是一家600万年前何以分道扬镳

2005年9月1日，来自世界各国20多个科研机构的67名科学家在《自然》杂志上发表了黑猩猩基因组序列草图，借助这种与我们亲缘关系最近的动物的基因组序列，科学家得以一窥人类和黑猩猩进化过程中的奥妙，初步的分析结果显示，人和黑猩猩只有百分之几的DNA是不同的。