微阵列数据处理平台设计与实现

目的研制一个基于高性能计算机和Linux下运行的采用B/S模式的微阵列数据处理平台。方法构建以Apache服务器为平台的WEB服务器,采用Perl语言编程,整合R语言与Bioconductor中的微阵列数据分析软件包,满足寡核苷酸微阵列和双色点样微阵列实验数据的处理和分析,用户可在网页上提交数据和设置参数,结果通过网页以图形化的方式返回。结果该平台可处理寡核苷酸微阵列和双色点样微阵列的数据,实现了数据质量评估、预处理、注释、统计分析等功能,操作简单,分析速度快。运用本平台处理了结核杆菌不同临床分型的人类巨噬细胞寡核苷酸微阵列数据,即潜伏期、结核病、结核性脑膜炎,为识别结核杆菌的敏感基因提供了线索。利用本平台还分析不同条件下用异烟肼处理结核分支杆菌的效果,例如低氧条件和敲除katG基因的条件所获得的相关cDNA微阵列数据,发现用异烟肼处理的对数生长期调节的基因将不会在休眠期模型中被差异调节;并且在休眠期,被差异调节的基因总数将减少。结论该平台功能资源整合较全面,克服了当前微阵列数据分析软件或工具包在操作使用方面的不足,应用界面友好,结果显示直观,为生物学家开展微阵列数据分析提供了方便。针对结核分支杆菌的案例研究验证了平台的有效性。

比较基因组学平台的设计与实现

目的开发一个基于Web的本地服务器支持的功能全面的基因组比较和可视化平台,以加快对基因组的分析。方法构建以Apache HTTP服务器为平台的WEB服务器,采用Perl语言编程,优选整合了MUMmer、LAGAN、Mauve等多个基因组学研究的软件和算法,针对生物学家不同的应用目的,可直接在网页上提交基因组序列数据和参数选项,经平台处理的结果通过网页以图形化的方式返回用户。结果该平台可以处理多种序列数据输入格式,实现了完整的基因组序列和草图基因组序列比对,近远源物种的双基因组或多基因组比对,基因组间的同线性区域寻找,以及定位大范围的基因组重组(基因插入/缺失、重复、重排和水平转移)和小的核苷酸突变等功能;并将结果以图形化的方式显示。应用本平台,对10种新型甲型流感病毒株作基因组同源性分析,表明PB1基因可能来自于人H3N2,PB2、PA基因可能来自于禽类H3N2,而HA、NS基因可能来自于猪H1N1。在本平台上还对结核分枝杆菌(H37Rv、CDC1551)和牛分支杆菌(AF2122/97)基因组的研究分析,发现插入/缺失和重复序列是导致三个菌株基因组差异的主要来源。结论该平台功能资源整合较全面,应用界面友好,结果显示直观,故可作为比较基因组学常规研究的有效平台。

红背叶根对肾间质纤维化大鼠血流变及微循环的影响

目的观察红背叶根对单侧输尿管梗阻(UUO)致大鼠肾间质纤维化的血液流变学及微循环变化的影响,从络病学说探讨其抗肾间质纤维化的中医病机。方法采用单侧输尿管结扎法复制单侧输尿管梗阻致大鼠肾间质纤维化模型,将其随机均分为模型组和红背叶根组,并设假手术组;观察红背叶根对该模型动物全血黏度150/s切变率、30/s切变率、5/s切变率、1/s切变率、红细胞压积、舌下及耳廓脉络变化的影响。结果红背叶根能显著降低肾间质纤维化大鼠的全血黏度150/s切变率、30/s切变率、5/s切变率、1/s切变率、红细胞压积(HCT)、透明质酸(HA)、层黏连蛋白(LN)、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)、Ⅳ型胶原(CIV)、血清肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)指数,改善纤维化大鼠舌下、耳廓脉络的循环状态。结论红背叶根对肾间质纤维化大鼠血流变和微循环变化的改善,提示活血通络可能是其抗肾间质纤维化的主要病机之一。