基于计算机信息技术研究人体生物钟基因开题报告

1. 研究目的与意义

1，通过综合利用生物学，计算机科学和信息技术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘。

2，利用生物信息学软件对clock基因进行结构功能分析并且与多种生物钟基因进行同源性对比,

3，通过对Clock基因进行分子克隆,特异蛋白表达和基因序列测定,提供该基因的结构功能特征,并通过生物信息学与同源性对比分析,为生物钟机制阐明及其基因之间的互相调节机理提供理论和实验依据。

2. 国内外研究现状分析

1、总体来说,生物的昼夜节律是由PER和TIM、CLOCK和BMAL1等4个生物钟齿轮组成的正负调节回路控制的。它们通过PAS域分别形成异型二聚体进入核内,调节Per和Tim的转录,从而使得Per和Tim mRNA呈现周期波动。CLOCK自身的周期波动协调了这个过程。光可以影响PERTIM的结合以及PER的磷酸化过程,从而影响PERTIM进入核的时间,导致PER和TIM的相移。目前研究得较多的生物钟基因有Clock、Period、Bmal1、Timeless、Cryptochrome基因等。

2、clock基因在全黑暗和光照．黑暗交替条件下均具昼夜节律性表达，这说明clock基因的节律性表达是内源性的，而不是环境光照信号诱导的结果。

3. 研究的基本内容与计划

1、对bmal1二聚体基因--clock 进行克隆和蛋白表达。

2、运用生物信息学分析该基因生物钟基因表达过程中的作用。

3、以clock基因组为模板,以pcr扩增出完整的clock基因,将其插入原核表达载体pet32a( ),对其核苷酸序列进行测定。

4. 研究创新点

1、对bmal1基因的生物信息学研究尚属探索阶段

2、计算机专业的学生进行生物钟基因的研究具有专业优势

3、对bmal1基因的数据重新进行整理研究