我国原住民学生及教师性别分析.pptVIP

生物信息学在植物谷氨酰胺合成酶同工酶基因研究中的应用 汇报人：赵相艳 学 号：主要内容： 谷氨酰胺合成酶（GS）及其同工酶简介 用于GS和基因研究的生物信息学资源 GS基因的序列比对 GS及其基因序列分析 一、谷氨酰胺合成酶（GS）简介 谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase，GS) 是高等植物中氨同化的关键酶，在有ATP的情况下，它催化NH4+ 同化成谷氨酰胺。谷氨酰胺在谷氨酸合酶( glutamate synthase，GOGAT ) 的催化下，将酰胺转移给α-酮戊二酸，生成 2个分子的谷氨酸。这两种反应是正常条件下高等植物同化氨的主要途径。 GS广泛分布在植物的不同组织和器官中，细胞内有2种不同同工酶：胞液型(GS 1)型和叶绿体型(GS 2) 。 一般而言，组成胞液型GS亚基的分子量小于40 kDa，而组成叶绿体型GS亚基的分子量为45 kDa左右。在大多数植物中，GS同工酶至少由4个功能基因组成的多基因家族所编码，这些基因至少编码1种质体型和3种胞液型GS多肽。不同亚基多肽组成多种类型的GS同工酶。 在菜豆中，编码GS同工酶的基因有4个，分别编码4种不同GS多肽。一个基因编码叶绿体GS特有的δ亚基多肽；另一个编码根、叶和根瘤中GS的一个亚基多肽，称为β亚基；第3个基因编码的γ亚基是根瘤GS所特有；第4个基因编码的α亚基存在于根和叶GS中。 GS 1存在于植物韧皮部和相关维管组织中，烟草叶的成熟阶段的叶肉细胞胞液中，大麦叶肉中，豌豆叶肉原生质体中。 在大多数植物的根中也存在胞液型GS，在水稻根部检测到2种GS同工酶：GS ra 和 GS rb.除了存在于根和叶以外，有一些特殊的组织和器官中也存在。例如，在菜豆与根瘤菌共生的固氮开始阶段，GS同工酶在根瘤中特异地形成。GS 1功能主要是参与种子萌发时的储存氮源转运，叶片衰老时氮的转移再利用。 一般认为，植物叶绿体中主要分布的是GS 2。但最近的研究表明，松树叶绿体中并无GS 2分布，松树中的GS主要是胞液型的，包括 GS l a和GS l b两种同工酶。GS 2还存在于根部的质体和其它的非光合组织中，其分布随物种和质体类型的不同而异同。GS 2的功能主要是光呼吸过程中参与氨的再同化。 二、用于GS和基因研究的生物信息学资源 著名的三大综合数据库： NCBI (National Center for Biotechnolgy Information) EMBL(European Molecular Biology Laboratory) DDBJ(DNA Data Bank of Japan) 包含了大量不同物种、不同GS同工酶蛋白和核酸序列的基本信息，每一个GS基这三大数据库中有一个收录号(ACCESSION)，该号码可直接有哪些信誉好的足球投注网站到该基因的各种信息。 用于研究GS的特殊数据库： 真核生物启动子数据库( EPD，http：//www. Epd. isb — sib. ch/) :收集所有转录起始点，即 已经由实验确定的第 1 I 类D NA聚合酶启动子序列 TRANSFAC数据库(http：transfac.gbf.de/TRANSFAC/): 收集真核生物基因表达调控因子的数据库. 植物顺式作用调控因子数据库Plant CARE (http://sphinx.rug.ac.be.8080/plantcare/ ) PLACE(http://www.dna.affrc.go.jp/htdocs/PLACE), 是从文献中搜集的维管植物顺式作用调控元件D NA模体的数据库. Mendel 数据库(http://jiio6.jic.bbsrc.ac.uk/), 可搜集植物STS (sequence tag site，序列标签位点) 和EST (expressed sequence tag，表达序列标签) 序列，并加有基因家族的信息. 三、GS基因的序列比对 序列比对 相似性和同源性 局部相似性和整体相似性 相似性分数矩阵 概念： 数据库的有哪些信誉好的足球投注网站 FastA BLAST 数据库有哪些信誉好的足球投注网站的基础是序列的相似性比对，而寻找同源序列则是数据库有哪些信誉好的足球投注网站的主要目的之一。 所谓同源序列，简单地说，是指从某一共同祖先经趋异进化而形成的不同序列。同源性可以用来描述染色体—“同源染色体”、基因—“同源基因”和基因组的一个片断—“同源片断” 必须指出，相似性(similarity)和同源性(homology)是