大鼠、水稻基因组中硒蛋白的信息学研究

论文摘要

硒蛋白基因是各种基因组中一类重要的蛋白质基因,从基因组中寻找新的硒蛋白基因,对于硒蛋白生物功能的探索具有十分重要的意义。本文依据硒代半胱氨酸插入元件（SECIS）结构特征、利用从基因组中寻找硒蛋白的生物信息学方法对大鼠基因组进行了搜索,并将结果与目前已知的硒蛋白基因进行了比对,从而证实了本文工作的合理性。在此基础上,对水稻基因组进行硒蛋白生物信息学的研究。主要研究结果如下: 1. 获取大鼠基因组中的硒蛋白,用SECISearch2.19 软件得到其茎环元件和对应的序列。根据硒蛋白基因3’UTR 区的保守性特征在基因组数据库中进行比对分析,所研究的大鼠硒蛋白基因主要有谷胱甘肽过氧化物酶、脱碘酶、硫氧化蛋白还原酶、硒蛋白M、硒蛋白W、硒蛋白P 以及SBP2 蛋白等。结果显示在人、小鼠以及其他一些真核生物的基因组中含有与大鼠硒蛋白基因相似的序列,充分证明了硒蛋白基因的保守性。2. 用SECISearch2.19 程序将得到的水稻基因组逐个进行SECIS 二级结构特征的搜索,得到了符合I 型和II 型结构特征的二级结构共1176 个,将得到的这些二级结构整理分类并对应找出了它们的一级序列和编码区域。3. 在茎环结构的一级序列中以AUG 密码子为起始码、以UGA、UAG、UAA为终止码用Genetool 软件搜索其编码区,并在编码区内搜索硒代半胱氨酸的编码密码子UGA、并判定该密码子为编码密码子还是终止码。4. 将符合前两个特征的二级结构整理分类,取其编码区的一级序列和3’-非编码区的一级序列,将这些序列用Blast N 程序在基因组中进行比对,观察能否得出与之保守性高的已知硒蛋白基因,初步确定在水稻基因组中存在15 个基因很可能是硒蛋白基因。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 硒蛋白的研究进展
• 1.3 硒蛋白在生物体内的合成机制
• 1.4 硒蛋白SECIS 的结构特征
• 1.5 植物中的硒
• 1.6 生物信息学与硒蛋白基因序列分析
• 1.7 本文研究内容
• 2 大鼠基因组中硒蛋白的信息学研究
• 2.1 引言
• 2.2 方法
• 2.3 结果
• 2.4 讨论
• 2.5 本章小结
• 3 水稻基因组中SECIS 元件的搜索
• 3.1 引言
• 3.2 方法
• 3.3 实验结果
• 3.4 讨论
• 3.5 本章小结
• 4 水稻基因组中序列保守性分析和框内UGA 码的搜索
• 4.1 引言
• 4.2 方法
• 4.3 结果
• 4.4 讨论
• 4.5 本章小结
• 全文总结
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录2 水稻基因组中具有保守特征的SECIS 序列
• 附录3 主要符号表