真核硒蛋白基因的重要RNA元件的生物信息学研究
发布时间:2025-06-19 02:34
硒元素是一种生命必需的微量元素,其在体内主要以硒蛋白的形式存在和发挥作用,与多种生理过程及重大疾病有关。目前,用生物信息学方法分析硒蛋白基因是硒蛋白研究的一个重要方向。硒蛋白的结构特征是硒蛋白生物信息学研究的基础,硒代半胱氨酸(Sec)由UGA密码子编码,Sec的生物合成需要mRNA中一种特殊茎环结构即SECIS结构和数种反式作用因子,如Sec-tRNA和硒代半胱氨酸合成酶等。目前,有关硒蛋白的研究主要报道于动物、少量原生生物、细菌和少数古细菌中,而有关单细胞真核生物的硒蛋白基因及硒蛋白合成过程中涉及的RNA元件的系统研究还没有报道。本研究主要通过以下方法进行真核生物硒蛋白基因及重要RNA元件的识别和分析:一、.Sec-TGA硒蛋白基因编码区的识别。首先输入数据识别出信号位点,然后构建包含TGA密码子的外显子,最后使用适合于硒蛋白基因的组装算法SelGenAmic识别所有硒蛋白基因。二、SECIS结构识别。通过分析已知的SECIS结构模型,用模式匹配和协方差共变分析的方法构建新的SECIS结构模型,在硒蛋白基因下游DNA序列中寻找可能的SECIS结构,并使用RNAeval计算其最小自由能...
【文章页数】:69 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
本文编号:4050721
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【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.1硒代半胱氨酸合成
硒代半胱氨酸的合成在原核生物和真核生物中不同,如图1.1。在原核细胞中,tRNA[Ser]Sec的合成先在丝氨酸-tRNA合成酶(SerS)的作用下结合丝氨酸,然后通过Sec合成酶(SelA)将丝氨酸部分转化为硒半胱氨酸产物。最后,SelA利用硒磷酸合成酶(SelD)提供的硒作为....
图1.2哺乳动物SECIS模型
在SECISearch算法的基础上,硒蛋白生物信息学预测技术也不断的发展。随后在2002年发现了一个新的硒蛋白基因SelM及新的SECIS结构[64],说明了原有硒蛋白识别算法需改进。相比图1.2的SECIS结构模型,修改后的模型整体结构没有改变,但SECIS结构的核心位置上的保....
图1.3 bSECIS模型[66]
随着真核生物硒蛋白SECIS检索程序被广泛使用之后,在2005年原核生物硒蛋白基因SECIS结构模型被Zhang和他的同事们开发出来并命名为bSECISearch。识别真核生物和原核生物硒蛋白基因SECIS结构的过程之所以存在差异,是因为SECIS结构的位置在真核生物硒蛋白mRN....
图2.1 SELENODB数据库中的物种
第一组是SELENODB数据库中的数据,SELENODB数据库收集了已脊椎动物为主的硒蛋白信息,其中包含59个物种的硒蛋白序列以及SECIS结构序列,这些物种的进化关系见图2.1。其中后生动物有58个物种,节肢动物和无脊椎动物现收集在SELENODB数据库中分别只有1个物种。而在....
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