溶藻弧菌胱硫醚-β-合成酶基因cbs的克隆、生物学信息分析及原核表达

提取溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)的总DNA,克隆溶藻弧菌胱硫醚-β-合成酶基因cbs,对其进行生物信息学分析。结果表明,所克隆溶藻弧菌cbs基因的开放阅读框为1 095 bp,编码364个氨基酸。氨基酸序列比对发现,溶藻弧菌的CBS蛋白与其他弧菌的CBS相似性极高,与副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)CBS氨基酸序列相似性达98%;CBS蛋白质的二级结构为典型的"α+β"折叠模式,无跨膜结构及信号肽。构建cbs基因表达载体(p GEX-cbs)以表达重组蛋白,结果显示,cbs基因在大肠杆菌BL21中高效表达,可表达出分子质量约为66.4 ku的融合蛋白。对表达条件进行优化,发现在37℃、IPTG浓度0.6 mmol/L的条件下诱导5 h后,CBS蛋白的表达量较多,该蛋白主要以包涵体形式存在。     

管状蠕虫Ridgeia piscesae TAK1的克隆及其转基因果蝇制备

Ridgeia piscesae是唯一一种存在于东北太平洋Juan de Fuca Ridge热液区的管状蠕虫,我们成功通过RACE PCR获得Ridgeia piscesae TAK1(Rp TAK1)基因全长c DNA序列.为深入研究TAK1基因在管状蠕虫中的作用,本文通过显微注射获得Rp TAK1转基因果蝇,并在果蝇体内成功过表达Rp TAK1基因.我们发现由Rp TAK1编码的氨基酸序列具有一定保守性,可能暗示其功能上的保守性,同时也暗示TAK1蛋白在物种进化中的保守性.而过表达突变体果蝇的眼睛出现变异,包括眼睛变得粗糙、单眼排列不整齐及整体形状变小,可以看出Rp TAK1基因影响果蝇的机体发育,我们猜测在Rp TAK1基因在管状蠕虫的生长发育过程中也可能起到重要作用.     

转兔防御素基因小球藻培养的营养模式研究

在250mL摇瓶中研究了光自养、异养、混合营养3种营养模式对转兔防御素基因(NP-1)小球藻(Chlorella)的生长、NP-1表达量、总蛋白质含量、pH、葡萄糖消耗以及光衰减等几个方面的影响。结果表明,异养培养为转NP-1基因小球藻的最适营养模式。在此基础上,采用5,15,30L生物反应器补料分批异养培养转NP-1基因小球藻,细胞质量浓度分别达到3.67,4.87,6.39g/L。     

雨生红球藻β-胡萝卜素酮化酶基因的cDNA和基因组DNA克隆及序列分析

根据已知的β-胡萝卜素酮化酶(β-carotene ketolase,BKT)的cDNA序列设计引物,利用长距离PCR扩增获得了bkt基因的cDNA完整编码片段及基因组DNA片段,并对这些片断进行了序列测定。cDNA和基因组DNA比对结果表明该基因至少包括5个内含子,它们的剪切位点皆符合GU-AG规律。在比对结果中同时还发现一个19bp的短序列重复,该重复序列在bkt的cDNA和基因组DNA上都发生了多次重复,推测在BKT的表达调控中可能具有一定功能。另外,在序列比对过程中还发现本实验所获得的cDNA和基因组DNA序列与前人报道的cDNA序列之间都存在多处单碱基差异和19bp的短序列差异。     

牙鲆FEL1基因的表达及功能分析

凝集素(Lectin)是一类能与糖进行非共价可逆结合的蛋白质,具有凝集细胞和聚糖的作用。在牙鲆的集约化养殖过程中,会面临许多病原微生物的入侵,造成大量的经济损失,研究表明鱼卵凝集素(Fish egg lectin)是凝集素超家族中的一员,在硬骨鱼的抗菌免疫反应中发挥作用。在本研究中,克隆验证了牙鲆FEL1基因(Fish egg lectin 1,PoFEL1),其中开放阅读框(Open reading frame, ORF)为675 bp,编码224个氨基酸,蛋白分子量为24.8 kDa。PoFEL1组织表达分析显示,PoFEL1在卵巢、肠以及肝脏中的表达量比较高;胚胎发育过程中PoFEL1表达分析显示,在胚胎发育的早期PoFEL1的表达量比较高,随着胚胎的逐渐成熟,其表达量逐渐降低,呈母源性表达。体外细胞刺激实验表明LPS、PGN、Poly(I∶C)和E.tarda刺激牙鲆卵巢细胞系后,PoFEL1的表达上调。利用牙鲆卵巢细胞研究了PoFEL1蛋白的亚细胞定位,证实其分布在细胞质中。用LPS刺激过表达PoFEL1的牙鲆卵巢细胞系,发现细胞因子p38、IL-6和TNF-α的表达显著上调。通过双荧光素酶检测系统发现,过表达PoFEL1能显著上调NF-κB报告基因的表达,从而引起机体的免疫应答,说明PoFEL1对NF-κB通路可能具有调节作用。以上研究结果说明PoFEL1在牙鲆先天性免疫过程中发挥作用。     

面向服务的动态制图服务系统关键技术探讨

首先分析了传统专题地图制图技术在测绘信息化发展过程中呈现的弊端;然后基于目前迅速发展的WebGIS技术,研究了基于Web服务的在线制图技术,就在线地图制图中的符号构建、制图服务模型、数据服务等方面提出了基于在线地图的交互式自定义制图;最后设计开发了基于Web服务的交互式制图系统,实现了面向普通用户的在线订阅式制图和面向专业用户的在线定制式制图。实践表明,该系统动态专题制图功能灵活,表达方式多样,传播效率高,能满足不同专业背景用户的制图需求。     

图库一体化软件系统研究与实现

为了提高DLG和DRG数据生产效率,改变传统作业模式,解决图库数据分离造成的数据不同步、数据维护复杂等问题,笔者引入"图库一体化"解决方案,通过建立图库一体化数据模型,利用制图表达原理研究算法实现复杂符号效果,采用智能化标注、地图整饰自动化等关键性技术,基于Arc GIS Engine实现Umap图库一体化系统。     

新型基础测绘体系下再论图库一体化

依据新型基础测绘的服务要求,制定了科学合理的图库一体化的生产路线,总结了注意事项,研究开发了图库一体化的质检工具,提高了基础测绘的生产效率和质量,为新型基础测绘“按需服务”奠定了基础。     

波段选择协同表达高光谱异常探测算法

高光谱遥感影像具有光谱分辨率极高的特点,承载了大量可区分不同类型地物的诊断性光谱信息以及区分亚类相似地物之间细微差别的光谱信息,在目标探测领域具有独特的优势。与此同时,高光谱遥感影像也带来了数据维数高、邻近波段之间存在大量冗余信息的问题,高维度的数据结构往往使得高光谱影像异常目标类和背景类之间的可分性降低。为了缓解上述问题,本文提出了一种基于波段选择的协同表达高光谱异常探测算法。首先,使用最优聚类框架对高光谱波段进行选择,获得一组波段子集来表示原有的全部波段,使得高光谱影像异常目标类与背景类之间的可分性增强。然后使用协同表达对影像上的像元进行重建,由于异常目标类和背景类之间的可分性增强,对异常目标像元进行协同表达时将会得到更大的残差,异常目标像元的输出值增大,可以更好地实现异常目标和背景类的分离。本文使用了3组高光谱影像数据进行异常目标探测实验,实验结果表明,该方法与其他现有高光谱异常目标探测算法对比,曲线下面积AUC(Area Under Curve)值更高,可以更好地实现异常目标与背景分离,能够更有效地对高光谱影像进行异常目标探测。     

一种基于复合表达模型的方向相似性算法

复合表达模型结合了锥形模型与方向关系矩阵模型的优点,较好地顾及了目标的形状、大小和距离对方向关系的影响,但该模型仅能对两目标之间的方向关系进行定性描述,对于两目标间的方向关系相似性尚未进行研究。本文在对复合表达模型的方向关系矩阵进行优化的基础上,建立一种基于复合表达模型的面目标方向关系相似性计算模型,将该模型的相似值计算转化为交通运输最小代价问题求解。通过认知实验验证了算法的科学性,同时比较实验说明该算法精确度更高。