东亚人群 LMBR1 基因 Intron 5的遗传多样性研究

人LMBR1(Limb region 1 homolog (mouse)) 基因位于染色体7q36区域，全长约210.2 kb，含17个外显子，编码一个由490个氨基酸构成的跨膜蛋白。研究表明，LMBR1 基因的表达活性与脊椎动物四肢的手指或脚趾数目变化有关；另外，发生在其重要元件——intron 5 内的许多变异与多种表型的轴前多指症((PPD, Preaxial polydactyly)存在相关性，这主要是因为LMBR1 intron 5 内含有一个与骨骼系统发育有关的基因（SHH(Sonic hedgehog)基因）的远程顺式调控元件。本研究旨在探究LMBR1基因 intron 5 内的遗传多样性，进而评估HapMap计划的样本选择策略，并检测该区域是否受自然选择的作用。 国际人类基因组单体型图计划(HapMap Project，The International Haplotype Map Project) 于2002年10月正式启动，该计划旨在构建人类基因组中常见变异的遗传图式。自其数据发布以来，广泛应用于生物医学、群体遗传学等领域，在复杂疾病的遗传机理研究、自然选择的检测等方面做出了前所未有的贡献；但是HapMap计划中样本的代表性有待评估。 本研究中，我们综合考虑地理来源信息及线粒体单倍型类群 (Haplogroup)信息选择了41个东亚人作为样本（以保证样本的代表性），测定位于LMBR1 基因intron 5 内的目的片段中存在的单核苷酸多态性(SNP, Singe nucleotide polymorphism)位点，通过所得数据与HapMap数据的比较，发现二者之间差异显著且HapMap数据不能覆盖所有我们得到的常见变异，因而我们认为：HapMap计划中国部分的样本选择策略有待进一步完善。 关于自然选择的研究不仅可以使我们了解生物的进化机制，同时还对复杂疾病的遗传机理研究具有重要的提示作用，因而，对于自然选择的检测，一直以来都是生物学研究的重点。平衡选择是一种维持遗传多态性的自然选择方式，现已发现很多与特定疾病或性状相关的基因或调控序列受平衡选择的作用，如 G6PD 基因、PTC 基因、FMO3 基因、FSHB 基因及 CCR5 基因5’端顺式调控区等我们对41个东亚样本中LMBR1 intron 5 内一段长为9256 bp (Chr7: 156280954-156271699 (Build36))的序列进行以 Tajima’s D 检验为主的群体遗传学分析，发现该区域在进化历程中受到平衡选择的作用。LMBR1 intron 5 内的多态位点与多种表型的多指症存在相关性，受其调控的 SHH 基因在骨骼系统发育中具有重要作用，人类骨骼系统的适应性进化等三方面的因素为该区域受平衡选择的作用提供了进一步的佐证。 总之，本研究对HapMap计划的样本选择策略和数据应用提供了一定的参考；同时还发现一个与骨骼系统发育有关的基因调控元件受平衡选择的作用。

哀牢髭蟾（Vibrissaphora ailaonica）和红瘰疣螈(Tylototriton verrucosus)的分子系统地理学研究

本研究用线粒体细胞色素b 基因全序列和ND4 基因序列探讨了哀牢髭蟾 （Vibrissaphora ailaonica）分子亲缘地理学和保护遗传学，利用线粒体细胞色素b、 控制区全序列和部分12SrRNA 基因序列研究了分布于中国的红瘰疣螈 （Tylototriton verrucosus）分子亲缘地理学和保护遗传学。 哀牢髭蟾为生活于高海拔生境（大约2000-2600m）的濒危蛙类。各种致危因 素引起了关于对小的、隔离种群长期存活的关注，然而迄今没有关于该物种遗传 多样性的报道。本论文首次研究了分布于中国云南省的哀牢髭蟾的亲缘地理学和 保护遗传学。对采自于9 个种群81 个个体，我们应用线粒体mtDNA cyt b 和 ND4 基因共计1990bp, 获得了51 个单倍型。系统发育分析显示三个分化较深且互为单 系的族群，大致相应于分别被元江和藤条江河谷分开的三个地理单元（元江以东、 金平和藤条江以西地理单元），暗示了长期的地理隔离分化。分子变异等级分析 （AMOVA）显示遗传变异主要为三个地理单元之间（81.68％）和种群内的个体之 间（11.26%）。三个地理单元显著的地理分布暗示在空间和时间上的隔离，这与中 国西南地区在晚中新世到上新世的哀牢山的造山运动和隆升所引起的重要的气候 和古地质变化时间相一致。我们推测低海拔干热河谷可能是三个地理单元之间基 因交流受限的主要生态障碍。根据上述研究结果，我们建议对这三个遗传分化显 著的地理单元，元江以东地区、金平地区、藤条江以西地区作为独立的管理单元 分别加以保护。 本研究通过测定中国横断山区的红瘰疣螈（Tylototriton verrucosus）17个采集 点的123个红瘰疣螈标本的线粒体mtDNA Cyt b、D-loop和12SrRNA三个基因片段 (2347 bp)序列，首次研究了红瘰疣螈在横断山区的群体遗传结构和分子系统地理格 局，并讨论了T. shanjing的物种有效性。基于123个样品定义的49个单倍型的贝叶 斯和NJ系统发育分析表明：(1) T. verrucosus和T. shanjing均未各自构成单系，而是 共同构成一个单系群;(2) 横断山区的红瘰疣螈分为3个线粒体DNA地理单元，即滇 东南、滇中-滇西和片马地理单元，并且地理单元间不存在共享单倍型，说明红瘰 疣螈具有明显的系统地理分布格局。AMOVA分析同样表明3个地理单元之间存在 显著差异，并且分子变异主要发生在3个地理单元间（62.4%）。T. shanjing与T.verrucosus的mtDNA cyt b 序列差异平均值仅为1.1％,明显小于它们与两外群(贵 州疣螈和大凉疣螈)及外群间的遗传距离(6.5-9.9%)。因此，根据T. verrucosus和 T.shanjing的遗传差异以及系统发育分析结果都不支持T. shanjing的物种地位,T. shanjing为T. verrucosus的同物异名，并建议恢复T. verrucosus的中文名红瘰疣螈。 基于上述结果，我们建议将分布于滇东南、滇中－滇西、片马地区的红瘰疣螈作 为三个独立的管理单元分别加以保护。

鰋鮡鱼类(Glyptosternoid fishes)的系统进化和动物地理学研究

鰋鮡鱼类共包括9 属43 种（亚种），隶属于鲇形目（Siluriformes）鮡科 （Sisoridae）鰋鮡亚科（Glyptosternae）中鰋鮡族（Tribe Glyptosternini）的鰋鮡 亚族（Subtribe Glyptosternina）。鰋鮡鱼类形态上的共同特征为：无胸吸着器，胸、 腹鳍水平展开，第一根鳍条完全分节或在外缘生出许多软骨细条，被外表皮所裹， 在腹面看到的是许多与分节或软骨细条大致对应的横纹皱褶。鰋鮡鱼类集中分布 于青藏高原周边的水系中，部分属种向西分布到了中亚地区的阿姆河上游，是适 应山区急流环境的一群鱼类。近年来一系列的研究表明，鰋鮡鱼类为一单系类群， 它的起源和演化与青藏高原的隆升有着直接的关系。鰋鮡鱼类的系统发育研究， 可以为青藏高原隆升的年代、幅度和形式提供间接的证据，其系统发育树的拓扑 结构也直接反映了东喜马拉雅地区诸水系的形成与演变。 本研究对鰋鮡鱼类9 属进行了系统整理。1. 发现并描述了异齿鰋属 （Oreoglanis）两新种，分别为分布于景东无量山（澜沧江水系）的景东异齿鰋 （O. jingdongensis）和分布于怒江水系南景河和南滚河的无斑异齿鰋（O. immaculatus）。认为分布于中国的异齿鰋属鱼类均属于尖须异齿鰋种组（O. siamensis species group）。指出区分异齿鰋属两个种组：尖须异齿鰋种组和细尾 异齿鰋种组（O. delacouri species group）的特征是下唇中部是否具有中央缺刻， 尾型的差别（新月型尾或凹型尾）不能用来区分两个种组，给出了异齿鰋属的检 索表，并绘制了异齿鰋属鱼类分布图。2. 对鮡属（Pareuchiloglanis）鱼类进行了 系统整理，通过外部形态度量性状的比较，认为分布于澜沧江水系的，曾经被鉴 定为扁头鮡（P. kamengensis）的标本，应属于大鳍鮡（P. macropterus），扁头鮡 和大鳍鮡之间的最明显的差别在于腹鳍前长的不同。前者的腹鳍前长为体长的 53.2-64.9%，后者的腹鳍前长均不达体长的50%。3. 通过比较金沙江水系分布的 5 种鮡属鱼类，中华鮡（P. sinensis）、前臀鮡（P. anteanalis）、壮体鮡（P. robusta）、 四川鮡（P. sichuanensis）和天全鮡（P. tianquanensis），认为天全鮡和四川鮡之 间分布水系重叠，外部形态亦无差别，天全鮡很可能为四川鮡的同物异名。给出 了鮡属鱼类的系统检索表，并绘制了鮡属鱼类分布图。利用分子系统学的原理和方法对鰋鮡鱼类进行系统发育研究。测定了6 属 15 种鰋鮡鱼类和鮡科中非鰋鮡鱼类4 属7 种共28 个体的线粒体Cyt b 基因部分 片段和全序列（1138 bp），结合从GenBank 下载的相关类群相同的基因序列，以 魾属（Bagarius）的巨魾（B. yarrelli），纹胸鮡属（Glyptothorax）的穴形纹胸鮡 （G. cavia）、亮背纹胸鮡（G. dorsalis）、扎那纹胸鮡（G. zainaensis），福建纹胸 鮡（G. fukiensis fukiensis）、海南纹胸鮡（G. fukiensis hainanensis），黑鮡属（Gagata） 的长丝黑鮡（G. dolichonema）以及褶鮡属（Pseudecheneis）的黄斑褶鮡（P. sulcatus） 和无斑褶鮡（P. immaculatus）作为外类群，采用贝叶斯法（Bayesian）、最简约 法（maximum pasimony, MP）和邻接法（neighbour-joining, NJ）构建系统发育树。 结果显示： 1. 鰋鮡鱼类为一单系类群，并且与褶鮡属互为姐妹群关系； 2. 原鮡属、鰋属和凿齿鮡属是鰋鮡鱼类的三个基部类群； 3. 异齿鰋属构成为一个单系群，大鳍异齿鰋最早从该属的基部分化出来； 4. 石爬鮡属构成一个单系，并与分布于金沙江水系的中华鮡＋前臀鮡构成姐妹 群，黄石爬鮡和青石爬鮡的单倍型相互交错；显示两个物种的分类是不合适的， 而是同一水系不同支流种群之间梯度变异的例子，依据本次研究所得出的三个分 支图，结合青石爬鮡自西至东分布于金沙江、雅砻江、大渡河、青衣江、岷江等 的分布格局以及形态特征的分布，显示形态特征的分布变化有以下趋势：自西至 东，腹鳍位置逐渐前移；颌须渐趋缩短；胸鳍趋向发达、伸达腹鳍起点。这些变 化趋势是同一水系不同支流种群之间梯度变异的极好例子； 5. 分布于澜沧江以西（包括澜沧江）水系的鮡属鱼类（扁头鮡、细尾鮡、短鳍 鮡）与分布于怒江和伊洛瓦底江水系的拟鰋属鱼类构成为一支，并且二者共同与 分布于元江上游（红河水系）的大孔鮡构成为单系。其中，短体拟鰋和拟鰋互为 姐妹种；而扁头鮡和短鳍鮡也互为姐妹种；细尾鮡的系统地位则尚不能确定； 6. 无论在MP 树、贝叶斯树还是NJ 树中，石爬鮡属、鮡属、拟鰋属和异齿鰋属 构成一个单系，并且支持率达到了100％。 7. 鰋属位于鰋鮡鱼类的基部，是较早就从鰋鮡鱼类祖先中演化出来的一个类群， 鰋类的口吸盘是一个趋同性状，是在急流环境条件下形成的一种适应性性状，在 鰋类各属中不是同源特征； 8. 鮡属鱼类不是一个单系类群，分布于金沙江流域的鮡属鱼类与同流域分布的石爬鮡属鱼类聚成一支；澜沧江及其以西水系分布的鮡属鱼类与同流域分布的拟 鰋属鱼类聚成一支，之后这两支又同异齿鰋属共同构成为一个大支。 结合鰋鮡鱼类的系统发育分支图对其动物地理学进行研究。鰋鮡鱼类是由类 似纹胸鮡属（Glyptothorax）鱼类的祖先演化而来，鰋属（Exostoma）和凿齿鮡 属（Glaridoglanis）是较早就从从类似原鮡的祖先中演化出来，鮡属、石爬鮡属、 拟鰋属和异齿鰋属这一大支由类似原鮡的祖先演化而来。在青藏高原强烈隆起等 重大地理隔离事件发生之前，类似于现生的原鮡属鱼类已经广布喜马拉雅山脉东 西两侧。在青藏高原强烈隆起等重大地理隔离事件发生后，鰋鮡鱼类在相同的地 理隔离下独自演化为现在的分布格局。

贾第虫rDNA的研究

典型的真核生物有四种rRNA（18S、5.8S、28S和5SrRNA）。一般18S、5.8S和28S的基因分别由转录间隔区（ITS）隔开而位于同一个转录单位上构成一个rRNA基因拷贝，多个rRNA基因拷贝串联形成rDNA。rDNA聚集在一起构成核仁组织区（NOR），成为核仁发生的位置。5SrRNA基因除在少数真核生物（如：酵母）中是和18S、28S rRNA基因位于同一个转录单位上外，一般是处在核仁以外的区域。贾第虫一度被认为是现存最原始的真核生物。支持这一观点的一个重要证据之一就是它还不具核仁结构。那么它的rDNA与典型真核生物的相比会有怎样的特点呢？本文在基因组的水平上对贾第虫的rDNA进行了全面调查分析，并对5S rRNA及其相关蛋白进行重点研究，得到如下结果和结论： 1）贾第虫的18S rRNA（1448bp）基因和28S rRNA（2300bp）基因比其他一些真核生物的（一般为1800bp和3400bp）要小的多，甚至比一些原核生物的相应的rRNA基因还要小。不仅如此，其5.8S rRNA基因和28SrRNA基因之间的转录间隔区（ITS2）比典型真核生物的对应区域也要短得多（只有54bp），且GC含量较高。结构预测表明该间隔区不能形成在许多真核生物中所能形成的保守的二级结构。更特别的是，贾第虫基因组中的rRNA基因序列大部分都是不完整的，并且不按照18S-5.8S-28S rRNA基因顺序排列，也没有多个完整拷贝顺序排列的区域。这提示贾第虫rRNA基因可能是以一种不同于典型真核生物的方式聚集的。因此本文认为以上这些特点可能与贾第虫不能形成典型核仁结构有关。 2）本文从贾第虫基因组中鉴定出了5S rRNA基因，并实验验证了其表达及其完整基因序列所编码的5S rRNA具有典型真核生物的T型二级结构，且具有绝大多数保守位点。RT-PCR表明该基因具有转录活性。该结果否定了前人的贾第虫没有5S rRNA的实验结果。并表明贾第虫尽管很原始，但其5S rRNA基因仍然是独立存在的和单独转录的。贾第虫基因组中总共有8个5S rRNA基因拷贝（且其中还有一个拷贝具有15个bp的异常插入）这大大低于一般真核生物的拷贝数。这些5S rRNA基因也不形成串联排列的区域。 我们还在贾第虫中鉴定出在真核生物中唯一与5S rRNA接触的核糖体蛋白L5蛋白并验证了其表达，该序列与其他真核生物的L5蛋白相似性很高，这提示贾第虫在5S rRNA基因转录出核后与L5蛋白结合形成5S RNP的过程可能与典型的真核生物是一致的。此外，我们从贾第虫中鉴定不出符合典型真核生物TFIIIA因子特征的蛋白，这提示贾第虫5S rRNA的转录起始以及转录后出核的机制可能与典型真核生物不同。过去对贾第虫的研究表明高等真核生物里RNA聚合酶III所独有的四个亚基在贾第虫中找不到同源物，而这样不完整的RNA聚合酶III已经可以在贾第虫中完成5S rRNA的转录了，这表明RNA聚合酶III所独有的这些亚基可能是为了完成其他功能而进化出来的。

金环蛇抗菌肽cathelicidin-BF的纯化、基因克隆、结构与功能分析及抗菌机理研究

Cathelicidins是动物体内一个具有多功能的抗菌肽家族，目前仅在哺乳类、鸟类、爬行类和鱼类中有发现。Cathelicidins具有广谱的抗微生物活性，不但对普通革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌以及病毒具有非常强的活性，而且对许多临床耐药微生物同样具有作用。除此之外，cathelicidins具有许多其他生物学活性，如对多种免疫细胞具有趋化作用、诱导肥大细胞脱粒和组织胺释放、调节巨噬细胞转录、促进伤口愈合、诱导血管发生、诱导变异细胞系细胞凋亡和淋巴细胞活化等。 金环蛇（Bungarus fasciatus）属于眼镜蛇科（Elapinae）环蛇属（Bungarus），是一种具有前沟牙的毒蛇，广泛分布于我国广东、广西、福建、江西、海南及云南南部。 在本论文中，我们对金环蛇体内cathelicidins家族抗菌肽cathelicidin-BF进行了一系列研究。 通过凝胶过滤、阳离子交换和反相高压液相三步从金环蛇蛇毒冻干粉中分离纯化得到金环蛇cathelicidins家族抗菌肽，命名为cathelicidin-BF。Edman降解法测定其氨基酸序列为KFFRKLKKSVKKRAKEFFKKPRVIGVSIPF，由30个氨基酸残基组成，ESI-MS测得其分子量为3637.5 Da。 构建了金环蛇毒腺cDNA文库，从中克隆得到了编码cathelicidin-BF前体的cDNA序列。该cDNA序列长度为750 bp，由此推断出的cathelicidin-BF前体由191个氨基酸残基组成，包括信号肽区、保守的cathelin区和成熟肽区三部分。用RT-PCR的方法对cathelicidin-BF的组织表达情况进行了研究，结果表明cathelicidin-BF在金环蛇胃、气管、皮肤、肌肉、心脏、肾脏、肺、脑、小肠、脾脏、肝脏、卵巢、毒腺中均有表达，但各组织表达量存在差异。进化分析表明，金环蛇cathelicidin-BF与鸭嘴兽CATH-3在系统进化树中独立成簇，表明金环蛇与鸭嘴兽有着一定的亲缘关系，这为鸭嘴兽在动物进化中分类地位的确定提供了参考资料。 对cathelicidin-BF可能具有的各种生物学活性进行了研究。Cathelicidin-BF具有广谱的抗微生物活性，对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌均有活性，Cathelicidins是动物体内一个具有多功能的抗菌肽家族，目前仅在哺乳类、鸟类、爬行类和鱼类中有发现。Cathelicidins具有广谱的抗微生物活性，不但对普通革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌以及病毒具有非常强的活性，而且对许多临床耐药微生物同样具有作用。除此之外，cathelicidins具有许多其他生物学活性，如对多种免疫细胞具有趋化作用、诱导肥大细胞脱粒和组织胺释放、调节巨噬细胞转录、促进伤口愈合、诱导血管发生、诱导变异细胞系细胞凋亡和淋巴细胞活化等。 金环蛇（Bungarus fasciatus）属于眼镜蛇科（Elapinae）环蛇属（Bungarus），是一种具有前沟牙的毒蛇，广泛分布于我国广东、广西、福建、江西、海南及云南南部。 在本论文中，我们对金环蛇体内cathelicidins家族抗菌肽cathelicidin-BF进行了一系列研究。 通过凝胶过滤、阳离子交换和反相高压液相三步从金环蛇蛇毒冻干粉中分离纯化得到金环蛇cathelicidins家族抗菌肽，命名为cathelicidin-BF。Edman降解法测定其氨基酸序列为KFFRKLKKSVKKRAKEFFKKPRVIGVSIPF，由30个氨基酸残基组成，ESI-MS测得其分子量为3637.5 Da。 构建了金环蛇毒腺cDNA文库，从中克隆得到了编码cathelicidin-BF前体的cDNA序列。该cDNA序列长度为750 bp，由此推断出的cathelicidin-BF前体由191个氨基酸残基组成，包括信号肽区、保守的cathelin区和成熟肽区三部分。用RT-PCR的方法对cathelicidin-BF的组织表达情况进行了研究，结果表明cathelicidin-BF在金环蛇胃、气管、皮肤、肌肉、心脏、肾脏、肺、脑、小肠、脾脏、肝脏、卵巢、毒腺中均有表达，但各组织表达量存在差异。进化分析表明，金环蛇cathelicidin-BF与鸭嘴兽CATH-3在系统进化树中独立成簇，表明金环蛇与鸭嘴兽有着一定的亲缘关系，这为鸭嘴兽在动物进化中分类地位的确定提供了参考资料。 对cathelicidin-BF可能具有的各种生物学活性进行了研究。Cathelicidin-BF具有广谱的抗微生物活性，对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌均有活性，Cathelicidins是动物体内一个具有多功能的抗菌肽家族，目前仅在哺乳类、鸟类、爬行类和鱼类中有发现。Cathelicidins具有广谱的抗微生物活性，不但对普通革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌以及病毒具有非常强的活性，而且对许多临床耐药微生物同样具有作用。除此之外，cathelicidins具有许多其他生物学活性，如对多种免疫细胞具有趋化作用、诱导肥大细胞脱粒和组织胺释放、调节巨噬细胞转录、促进伤口愈合、诱导血管发生、诱导变异细胞系细胞凋亡和淋巴细胞活化等。 金环蛇（Bungarus fasciatus）属于眼镜蛇科（Elapinae）环蛇属（Bungarus），是一种具有前沟牙的毒蛇，广泛分布于我国广东、广西、福建、江西、海南及云南南部。 在本论文中，我们对金环蛇体内cathelicidins家族抗菌肽cathelicidin-BF进行了一系列研究。 通过凝胶过滤、阳离子交换和反相高压液相三步从金环蛇蛇毒冻干粉中分离纯化得到金环蛇cathelicidins家族抗菌肽，命名为cathelicidin-BF。Edman降解法测定其氨基酸序列为KFFRKLKKSVKKRAKEFFKKPRVIGVSIPF，由30个氨基酸残基组成，ESI-MS测得其分子量为3637.5 Da。 构建了金环蛇毒腺cDNA文库，从中克隆得到了编码cathelicidin-BF前体的cDNA序列。该cDNA序列长度为750 bp，由此推断出的cathelicidin-BF前体由191个氨基酸残基组成，包括信号肽区、保守的cathelin区和成熟肽区三部分。用RT-PCR的方法对cathelicidin-BF的组织表达情况进行了研究，结果表明cathelicidin-BF在金环蛇胃、气管、皮肤、肌肉、心脏、肾脏、肺、脑、小肠、脾脏、肝脏、卵巢、毒腺中均有表达，但各组织表达量存在差异。进化分析表明，金环蛇cathelicidin-BF与鸭嘴兽CATH-3在系统进化树中独立成簇，表明金环蛇与鸭嘴兽有着一定的亲缘关系，这为鸭嘴兽在动物进化中分类地位的确定提供了参考资料。 对cathelicidin-BF可能具有的各种生物学活性进行了研究。Cathelicidin-BF具有广谱的抗微生物活性，对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌均有活性，Cathelicidins是动物体内一个具有多功能的抗菌肽家族，目前仅在哺乳类、鸟类、爬行类和鱼类中有发现。Cathelicidins具有广谱的抗微生物活性，不但对普通革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌以及病毒具有非常强的活性，而且对许多临床耐药微生物同样具有作用。除此之外，cathelicidins具有许多其他生物学活性，如对多种免疫细胞具有趋化作用、诱导肥大细胞脱粒和组织胺释放、调节巨噬细胞转录、促进伤口愈合、诱导血管发生、诱导变异细胞系细胞凋亡和淋巴细胞活化等。 金环蛇（Bungarus fasciatus）属于眼镜蛇科（Elapinae）环蛇属（Bungarus），是一种具有前沟牙的毒蛇，广泛分布于我国广东、广西、福建、江西、海南及云南南部。 在本论文中，我们对金环蛇体内cathelicidins家族抗菌肽cathelicidin-BF进行了一系列研究。 通过凝胶过滤、阳离子交换和反相高压液相三步从金环蛇蛇毒冻干粉中分离纯化得到金环蛇cathelicidins家族抗菌肽，命名为cathelicidin-BF。Edman降解法测定其氨基酸序列为KFFRKLKKSVKKRAKEFFKKPRVIGVSIPF，由30个氨基酸残基组成，ESI-MS测得其分子量为3637.5 Da。 构建了金环蛇毒腺cDNA文库，从中克隆得到了编码cathelicidin-BF前体的cDNA序列。该cDNA序列长度为750 bp，由此推断出的cathelicidin-BF前体由191个氨基酸残基组成，包括信号肽区、保守的cathelin区和成熟肽区三部分。用RT-PCR的方法对cathelicidin-BF的组织表达情况进行了研究，结果表明cathelicidin-BF在金环蛇胃、气管、皮肤、肌肉、心脏、肾脏、肺、脑、小肠、脾脏、肝脏、卵巢、毒腺中均有表达，但各组织表达量存在差异。进化分析表明，金环蛇cathelicidin-BF与鸭嘴兽CATH-3在系统进化树中独立成簇，表明金环蛇与鸭嘴兽有着一定的亲缘关系，这为鸭嘴兽在动物进化中分类地位的确定提供了参考资料。 对cathelicidin-BF可能具有的各种生物学活性进行了研究。Cathelicidin-BF具有广谱的抗微生物活性，对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌均有活性，Cathelicidins是动物体内一个具有多功能的抗菌肽家族，目前仅在哺乳类、鸟类、爬行类和鱼类中有发现。Cathelicidins具有广谱的抗微生物活性，不但对普通革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌以及病毒具有非常强的活性，而且对许多临床耐药微生物同样具有作用。除此之外，cathelicidins具有许多其他生物学活性，如对多种免疫细胞具有趋化作用、诱导肥大细胞脱粒和组织胺释放、调节巨噬细胞转录、促进伤口愈合、诱导血管发生、诱导变异细胞系细胞凋亡和淋巴细胞活化等。 金环蛇（Bungarus fasciatus）属于眼镜蛇科（Elapinae）环蛇属（Bungarus），是一种具有前沟牙的毒蛇，广泛分布于我国广东、广西、福建、江西、海南及云南南部。 在本论文中，我们对金环蛇体内cathelicidins家族抗菌肽cathelicidin-BF进行了一系列研究。 通过凝胶过滤、阳离子交换和反相高压液相三步从金环蛇蛇毒冻干粉中分离纯化得到金环蛇cathelicidins家族抗菌肽，命名为cathelicidin-BF。Edman降解法测定其氨基酸序列为KFFRKLKKSVKKRAKEFFKKPRVIGVSIPF，由30个氨基酸残基组成，ESI-MS测得其分子量为3637.5 Da。 构建了金环蛇毒腺cDNA文库，从中克隆得到了编码cathelicidin-BF前体的cDNA序列。该cDNA序列长度为750 bp，由此推断出的cathelicidin-BF前体由191个氨基酸残基组成，包括信号肽区、保守的cathelin区和成熟肽区三部分。用RT-PCR的方法对cathelicidin-BF的组织表达情况进行了研究，结果表明cathelicidin-BF在金环蛇胃、气管、皮肤、肌肉、心脏、肾脏、肺、脑、小肠、脾脏、肝脏、卵巢、毒腺中均有表达，但各组织表达量存在差异。进化分析表明，金环蛇cathelicidin-BF与鸭嘴兽CATH-3在系统进化树中独立成簇，表明金环蛇与鸭嘴兽有着一定的亲缘关系，这为鸭嘴兽在动物进化中分类地位的确定提供了参考资料。 对cathelicidin-BF可能具有的各种生物学活性进行了研究。Cathelicidin-BF具有广谱的抗微生物活性，对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌均有活性，Cathelicidins是动物体内一个具有多功能的抗菌肽家族，目前仅在哺乳类、鸟类、爬行类和鱼类中有发现。Cathelicidins具有广谱的抗微生物活性，不但对普通革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌以及病毒具有非常强的活性，而且对许多临床耐药微生物同样具有作用。除此之外，cathelicidins具有许多其他生物学活性，如对多种免疫细胞具有趋化作用、诱导肥大细胞脱粒和组织胺释放、调节巨噬细胞转录、促进伤口愈合、诱导血管发生、诱导变异细胞系细胞凋亡和淋巴细胞活化等。 金环蛇（Bungarus fasciatus）属于眼镜蛇科（Elapinae）环蛇属（Bungarus），是一种具有前沟牙的毒蛇，广泛分布于我国广东、广西、福建、江西、海南及云南南部。 在本论文中，我们对金环蛇体内cathelicidins家族抗菌肽cathelicidin-BF进行了一系列研究。 通过凝胶过滤、阳离子交换和反相高压液相三步从金环蛇蛇毒冻干粉中分离纯化得到金环蛇cathelicidins家族抗菌肽，命名为cathelicidin-BF。Edman降解法测定其氨基酸序列为KFFRKLKKSVKKRAKEFFKKPRVIGVSIPF，由30个氨基酸残基组成，ESI-MS测得其分子量为3637.5 Da。 构建了金环蛇毒腺cDNA文库，从中克隆得到了编码cathelicidin-BF前体的cDNA序列。该cDNA序列长度为750 bp，由此推断出的cathelicidin-BF前体由191个氨基酸残基组成，包括信号肽区、保守的cathelin区和成熟肽区三部分。用RT-PCR的方法对cathelicidin-BF的组织表达情况进行了研究，结果表明cathelicidin-BF在金环蛇胃、气管、皮肤、肌肉、心脏、肾脏、肺、脑、小肠、脾脏、肝脏、卵巢、毒腺中均有表达，但各组织表达量存在差异。进化分析表明，金环蛇cathelicidin-BF与鸭嘴兽CATH-3在系统进化树中独立成簇，表明金环蛇与鸭嘴兽有着一定的亲缘关系，这为鸭嘴兽在动物进化中分类地位的确定提供了参考资料。 对cathelicidin-BF可能具有的各种生物学活性进行了研究。Cathelicidin-BF具有广谱的抗微生物活性，对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌均有活性，其中包括大量临床分离耐药菌株。Cathelicidin-BF对革兰氏阴性细菌的活性要强于革兰氏阳性细菌，此外对白色念珠菌、毕赤酵母和一些腐生性真菌也具有活性。Cathelicidin-BF的抗氧化活性、溶血活性、凝集素活性、丝氨酸蛋白酶和丝氨酸蛋白酶抑制剂活性、细胞毒性、抗肿瘤活性均不明显。Cathelicidin-BF具有很强的肥大细胞脱颗粒活性。以上结果表明cathelicidin-BF在金环蛇抵御外界病原微生物侵袭的先天免疫反应中可能发挥了重要作用。 利用多种实验方法对cathelicidin-BF的结构和抗菌机理进行了研究。CD和NMR的实验结果表明，在亲水环境中，cathelicidin-BF为无规卷曲的构象；在疏水或模拟细菌细胞质膜的环境中，cathelicidin-BF的N-末端区域具有典型的两亲性α-螺旋构象。杀菌动力学实验结果表明，cathelicidin-BF杀菌作用极其迅速，在浓度大于1×MIC时，在1 min内即可杀死所有细菌，且其杀菌作用是致死性的。扫描电镜结果表明，经过cathelicidin-BF处理的细菌细胞形状发生明显改变，细胞膨胀变形，表面出现大量囊泡状结构。大量细菌细胞破裂溶解，内容物外泄。综合以上结果我们推测：cathelicidin-BF在亲水的环境中为无规卷曲的结构，当通过静电相互作用吸附到细菌细胞质膜上后，由于环境疏水性的增加其N-端转变为两亲性的α-螺旋构象。Cathelicidin-BF的疏水侧插入到细菌细胞质膜内部，亲水侧暴露于细菌细胞质膜表面。随着结合到细菌细胞质膜上的cathelicidin-BF分子不断增加，细菌细胞质膜内陷，最终在细菌细胞质膜上形成孔洞。细菌细胞内容物大量外流，最终导致细菌细胞的死亡。 通过体外和体内多个实验对cathelicidin-BF进行了初步的药理学和药效学研究。Cathelicidin-BF在血清中稳定性较差，容易被血清中各种蛋白酶降解。一定浓度的盐离子能够增强cathelicidin-BF的抗菌活性。动物模型实验表明，cathelicidin-BF对多种细菌引起的小鼠皮肤感染具有很好的治疗效果。Cathelicidin-BF本身所具有的特点及动物模型实验中表现出的极佳的治疗效果使其成为外用抗菌药物开发的优良模板。

The exciton-longitudinal-optical-phonon coupling in InGaN/GaN single quantum wells with various cap layer thicknesses

This paper studies the exciton-longitudinal-optical-phonon coupling in InGaN/GaN single quantum wells with various cap layer thicknesses by low temperature photoluminescence (PL) measurements With increasing cap layer thickness, the PL peak energy shifts to lower energy and the coupling strength between the exciton and longitudinal-optical (LO) phonon, described by Huang-Rhys factor, increases remarkably due to an enhancement of the internal electric field With increasing excitation intensity, the zero-phonon peak shows a blueshift and the Huang-Rhys factor decreases These results reveal that there is a large built-in electric field in the well layer and the exciton-LO phonon coupling is strongly affected by the thickness of the cap layer

覆盖框架与主方向神经网络

分析了BP、RBF和ARTMAP等人工神经网络在实现非线性映射方面的共同之处，基于RBF等网络对于人脑功能方面的模拟和仿生模式识别的思想，总结出一种处理这类问题的基本框架。该框架的特点是将问题分解为样本覆盖问题和基于模型的映射拟合问题。在利用该框架研究某个函数集在连续函数空间中的稠密性的基础上，提出了一种新的人工神经网络模型——主方向神经网络（PDNN）。通过与BP网络和RBF网络在函数拟合和混沌时间序列预测方面的对比实验，发现PDNN具有非常良好的逼近性能和鲁棒性能。

分式线性神经网络及其非线性逼近能力研究

提出了结构简单的分式线性神经网络，证明该种神经网络可无限逼近R^m上有界闭子集到R^n上的任意连续映射，同时，证实该种神经网络可无限逼近R^m上无界闭子集到R^n上的在无穷远有极限的任意连续映射，扩充了BP神经网络的非线性逼近能力；给出了实现分式线性神经网络逼近有界或无界区域上连续映射的反向传播算法．仿真实验表明所给出的反向传播算法可行有效．该结果为无界区域上的分类问题和决策问题的解决提供了理论基础．

一种并联抑制神经网络结构及学习算法

对普通并联神经元的缺陷进行了分析，提出了一种广义的并联抑制神经元，构造了基于并联抑制神经元的前向神经网络结构，并给出了相应的学习算法．通过对几个模式分类问题的基准问题的测试，将提出的方法与SIANN、BP神经网络进行了比较，验证了提出的网络结构和学习算法的有效性．实验结果表明

一种新型双权值人工神经元网络的数据拟合研究

在本文中提出了一种针对新型双权值神经元网络的数据拟合算法.采用这种新型网络结构和算法,可以克服传统的通用前馈网络中BP算法易陷入局部极小的问题.通过实验比较证明在相同的网络规模下,采用这种新型网络结构和算法可以取得比径向基(RBF)网络更高的拟合精度和更少的迭代次数.

Annealing ambient controlled deep defect formation in InP

Deep defects in annealed InP have been investigated by deep level transient capacitance spectroscopy (DLTS), photo induced current transient spectroscopy (PICTS) and thermally stimulated current spectroscopy (TSC). Both DLTS results of annealed semiconducting InP and PICTS and TSC results of annealed semi-insulating InP indicate that InP annealed in phosphorus ambient has five defects, while lid? annealed in iron phospbide ambient has two defects. Such a defect formation phenomenon is explained in terms of defect suppression by the iron atom diffusion process. The correlation of the defects and the nature of the defects in annealed InP are discussed based on the results.

Investigation of GaAs/AlGaAs interfaces by reflectance-difference spectroscopy

The in-plane optical anisotropy of several GaAs/AlGaAs quantum well samples with different well widths has been measured at room temperature by reflectance-difference spectroscopy (RDS). The RDS line shapes are found to be similar in all the samples examined here, which dominantly consist of two peak-like signals corresponding to 1HH-->1E and 1LH-->1E transition. As the well width is decreased, or the 1 ML InAs layer is inserted at one interface, the intensity of the anisotropy increases quickly. Our detail analysis shows that the anisotropy mainly arises from the anisotropic interface roughness. The results demonstrate that the RDS technique is sensitive to the interface structures.

A new development on ANN in China - Biomimetic pattern recognition and multi weight vector neurons

A new model of pattern recognition principles-Biomimetic Pattern Recognition, which is based on "matter cognition" instead of "matter classification", has been proposed. As a important means realizing Biomimetic Pattern Recognition, the mathematical model and analyzing method of ANN get breakthrough: a novel all-purpose mathematical model has been advanced, which can simulate all kinds of neuron architecture, including RBF and BP models. As the same time this model has been realized using hardware; the high-dimension space geometry method, a new means to analyzing ANN, has been researched.

柞蚕核型多角体病毒B-ORF6L、ptp、lef-12基因克隆及表达

本研究克隆了柞蚕核型多角体病毒（Antheraea pernyi nucleopolyhedrovirus，ApNPV）基因组pstⅠ-B、pstⅠ-C、pstⅠ-J三个片段，测序分析了pstⅠ-B、pstⅠ-C片段全序列及pstⅠ-J片段一端序列。ApNPV pstⅠ-C片段长6663 bp，包括9个完整ORF及2个不完整ORF；ApNPV pstⅠ-B片段长7406 bp，包括5个完整ORF及2个不完整ORF。ApNPV pstⅠ-J片段末端测定的954 bp序列包括lef-12完整序列及p47和gta部分序列。本研究共鉴定21个ApNPV ORF序列，其中20个属首次报道，占ApNPV已报道基因数的50％。编码ORF同源性分析及克隆片断ORF组成、基因排列顺序分析表明ApNPV与鳞翅目NPV第Ⅰ类群中的OpMNPV、CfMNPV、CfDefNPV、EppoNPV关系较近。 本研究克隆了ApNPV B-ORF6L、ptp-1、ptp-2及lef-12 四个基因，并对这四个基因在柞蚕蛹体内的表达进行了转录分析，结果表明：ApNPV ptp-1、lef-12是早期基因，B-ORF6L、ptp-2是晚期基因。本研究将ApNPV B-ORF6L、ptp-2亚克隆至原核表达载体，并在大肠杆菌中获得高效表达。SDS-PAGE及Western blot分析表明：PTP-2原核表达分子量与预测分子量相符，B-ORF6L融合表达分子量较预测的分子量偏大。以原核表达的B-ORF6L、PTP-2蛋白作为抗原，成功制作了B-ORF6L和PTP-2蛋白兔多克隆抗血清。ApNPV蛋白组分印迹分析表明：B-ORF6L参与包涵体膜及ODV结构组成，是ApNPV结构蛋白；PTP-2不参病毒结构组成。 分子系统发育分析表明，杆状病毒分为4个大的类群，ApNPV属于鳞翅目NPV第Ⅰ类群，与OpMNPV、CfMNPV、CfDefNPV、EppoNPV关系较近，与AcMNPV、RoMNPV、BmNPV关系稍远。

硫化叶菌病毒STFV、STSV1及其与宿主关系研究

硫化叶菌病毒表现出了极为独特、多样的形态学和基因组学特征，它们为研究硫化叶菌提供了很好的模型，同时也为构建可在硫化叶菌中进行分子操作的分子工具提供了有用的材料。 本研究从西藏热泉中分离出一株嗜酸热菌S3-3，S3-3的16S rDNA序列和腾冲硫化叶菌同源性最高，为96％，而和其它硫化叶菌同源性相对较低。基于16S rDNA序列进行的系统发育学分析同样证实了，S3-3和腾冲硫化叶菌亲缘关系最近，推测S3-3是硫化叶菌属的一新种。 从S3-3a中分离出一株硫化叶菌病毒，命名为西藏硫化叶菌丝状病毒（Sulfolobus Tibet Filamentous Virus, STFV）。STFV呈丝状，外面有一层脂膜包裹，病毒长约1.4 μm，病毒直径约20 nm，两端各有一约60 nm长的小尾巴。病毒的复制抑制宿主细胞生长，但并不引起宿主细胞的裂解。STFV的DNA为线性双链DNA，推测其DNA末端含共价闭合的发夹结构。已经完成了除病毒末端以外的基因组序列的测定，共测得序列29 568 bp。病毒基因组DNA的GC含量为32.70％，编码49个阅读框，其中包括四个解旋酶基因，四个糖基转移酶基因，一个核苷酸转移酶基因和一个磷酸转移酶基因。其中35个阅读框在已知硫化叶菌病毒中有同源基因。病毒含有两个主要的结构蛋白，分别由ORF162 和 ORF219所编码，这两个结构蛋白在Betalipothrixvirus中非常保守。基因组比对发现，STFV和Betalipothrixvirus的同源性很高。所有的证据表明，STFV为一新的病毒，属于硫化叶菌病毒Lipothrixviridae病毒科，Betalipothrixvirus病毒属。 腾冲硫化叶菌纺锤型病毒STSV1由向小宇博士分离。该病毒编码一个整合酶基因。但通过Southern杂交分析，未检测到病毒基因组整合至宿主基因组中。STSV1病毒颗粒的蛋白由5个阅读框所编码，而其主要的结构蛋白由ORF40编码。