基于遗传算法和支持向量机的乳杆菌发酵过程建模

由于生化反应过程的复杂性和高度非线性,多数简单的数学模型不能准确描述。该文基于Matlab软件,利用改进的支持向量机(υ-SVR)对植物乳酸杆菌发酵这一典型生化过程进行研究,应用遗传算法估计模型最优参数,建立植物乳杆菌的菌体密度预测模型。同时建立传统的logistic动力学模型以进行比较。结果表明,采用结合遗传算法的υ-SVR预测模型拟合误差小,皮尔森相关系数(R)更高,可以较好地预测乳酸杆菌的发酵过程,为其优化控制及放大提供依据。

大肠杆菌质粒解离后致死基因分布及多态性分析

目的通过对来自小同年份大肠杆菌质粒DNA序列进行商通量测序，从质粒基因组水平分析大肠杆菌质粒DNA所携带的解离后致死基因的种类、数量以及多态性。方法收集4年临床分离非重复的320株大肠杆菌。菌株分为两个部分，碱裂解法提取全部质粒DNA，Solexa测序获得大规模的短序列。采用比较基因组学方法分析两个样本所含的解离后致死基因类型及丰度的差异，研究解离后致死基因存在的核苷酸多态位点。结果测序法获得两批数据，E1短序列总数为11077768，叮以定位到参照序列上为5019（0．045％）。E2短序列总数为9377792，可以定位到参照序列上是4952（0．053％）。两个样本中共有9个解离后致死基因型，其中hok基阕丰度最高。5个基因型共发现29个单核苷酸多态性（SNPs）位点，约33％为非同义突变。同一个位点的A、G二核苷酸多态现象常见。结论已知的大肠杆菌解离后致死基因的9个基因型，在温州地区分离的大肠杆菌质粒上均有发现，其中hok基因出现频率最高，共5个基因型存在多态性。

高通量混合基因测序预测志贺菌属新型耐药基因研究

目的通过高通量测序结合生物信息学分析,预测110株志贺菌属中与耐药基因库序列相似度差异较大的潜在新型耐药基因。方法 110株志贺菌属来源于2006年6月-2011年6月温州地区不同医院腹泻患者粪便标本,采用碱裂解法提取志贺菌属的混合基因DNA,Illumina HiSeq 2000高通量测序;通过基于同源比对核心算法的基因分析,挖掘与已知耐药基因遗传变异较大、相似性较低的潜在新型耐药基因。结果 110株志贺菌属中福氏志贺菌30株、宋氏志贺菌80株,福氏、宋氏志贺菌高通量测序总碱基数分别为4.9和3.5Gb;志贺菌属高通量测序数据信息挖掘,分别获得潜在的耐药片段宋氏志贺菌255个和福氏志贺菌272个,分布于712条Unigene中;GO和COG蛋白功能数据库注释,发现其分子功能绝大多数与转运(21.3%)、催化(25.2%)、结合(25.2%)和转录调控(9.3%),福氏志贺菌denovo组装后预测发现外排泵基因mdt操纵子。结论研究提出的基于同源比对的核心算法,可以有效地预测与参考耐药基因序列相似性较低的基因,为新型耐药基因的发现提供了思路。