基于嗅觉受体激活关系模拟的气味感知预测

气味分子与嗅觉受体相互作用是引起气味感知的重要环节,对于揭示气味感知机制具有重要意义。然而,获得气味分子与人类嗅觉受体激活关系的实验性结果耗时耗力,且目前可用的激活关系数据数量不足以支持智能气味感知研究。因此,本研究构建了嗅觉受体蛋白质关系网络,并提取特征来训练气味分子-嗅觉受体激活关系预测模型。在气味感知预测中综合考虑气味分子特征和嗅觉受体蛋白激活模拟关系,实现了对人类气味感知的高精度回归预测。实验结果表明,融合气味分子-嗅觉受体激活关系的人类气味感知预测相关度指标为0.94,明显优于现有的气味感知预测模型。此外,研究还在预测基础上总结了气味分子-嗅觉受体激活-气味感知模式。本研究为气味感知预测引入了可观测的嗅觉受体激活机制特征,为深入探索和理解气味感知机制提供了新思路。

高分辨液相色谱质谱联用仪在蛋白质化学修饰中的应用

蛋白质是生命活动的主要执行者,其对生命过程的调控通过种类复杂、时空分辨的蛋白质修饰实现,如蛋白质翻译后修饰等。设计对蛋白质侧链响应性的化学修饰策略可在分子水平上揭示蛋白质调控生命过程的本质,将其发展为疾病诊断和治疗的分子工具。高校分析测试中心的高分辨液相色谱质谱联用仪在检测蛋白质化学修饰方面发挥重要的作用,结合质谱分析软件pFind等可以直观地分析小分子标记试剂与蛋白质修饰的位点、产物及可能的反应机理,为揭示蛋白质的结构、功能与调控机制,蛋白质药物的定点释放和精准治疗,研究蛋白-蛋白及蛋白-核酸相互作用,建立相互作用网络提供研究基础和技术支持。

简并PCR技术在疾病检测中的应用

普通PCR引物对目的基因扩增的单一特异性,限制了其在临床疾病检测中的通用性范围,而多重PCR需要避免若干引物对之间二级结构的干扰,应用同样受到一定的限制。简并PCR技术中简并性引物是基于基因保守区域的分析并结合简并碱基而设计,可以检测出高度相似的靶基因,具有高效性、灵敏性、特异性和低成本的特点,目前已被广泛应用于多个领域。综述了简并PCR技术在临床、食品安全、动植物疫病、寄生虫、水产养殖等领域疾病检测中的应用,并对其优缺点进行了讨论,以期为简并PCR的进一步发展以及在其他领域的应用提供参考和指导。

基于生物信息学方法在肝癌预后基因中鉴定与空气污染相关潜在标志物

空气污染是肝细胞癌(HCC)发病的重要原因。本文从癌症基因组图谱(TCGA)数据库、国际肿瘤基因组协作组(ICGC)数据库和CTD数据库下载的三个基因集,得到HCC在发生发展过程中受空气污染影响的共同关联基因。利用DAVID数据库、Metascape在线平台进行GO和KEGG富集分析,STRING数据库分析并绘制PPI蛋白互作网络图,采用单因素Cox分析筛选出对肝细胞癌预后有预测功能的关键基因。研究结果表明:在119个共同关联基因中筛选出8个预后关键基因,相对于肝正常组织,关键基因在肝癌肿瘤组织中mRNA及蛋白表达水平呈现高表达,在生存分析中显示预后不良,对不同临床特征和预后生存具有重要指导作用。8个预后关键基因可用作受空气污染影响的HCC潜在标志物,为肝癌潜在诊断和预后生物标志物的识别提供理论依据。

高中生物学核心素养培养策略研究

高中生物学核心素养是当前教育改革中的重要目标,涉及科学思维、探究能力以及社会责任感等多方面的提高。传统的教学方法与实验教学具有局限性,需要创新策略来加强对上述素养的培养。创新的策略主要有加强实践与实验教学等,比如设计实验课程、增加实验机会、鼓励课外科学活动以及虚拟实验技术的应用等。同时要引导学生积极探索、提出开放性的问题、鼓励学生自主研究、学会科学方法、参加学术讨论。另外,推动合作学习、开展小组项目、鼓励跨学科合作、评价团队学习效果、发展领导和沟通能力等都是必不可少的。

生姜茎尖快繁技术研究分析

生姜作为一种重要的经济作物,主要通过地下的根状茎进行繁殖。近几年国内生姜组织培养技术发展迅速,以茎尖为外植体,经过不同方法的脱毒杀菌处理和不同激素的浓度配比,优化生姜的诱导体系,缩短生长周期,加快优质种姜的繁殖。文章对国内不同品种生姜的组织培养体系进行总结,为后期生姜组培技术的优化和创新提供参考。

定量分析丝氨酸/甘氨酸转换影响胃癌细胞增殖的动力学机制

目的胃癌(GC)严重影响人类的健康生活,研究表明其与丝氨酸/甘氨酸代谢密切相关。丝氨酸/甘氨酸代谢对于肿瘤细胞的增殖能力具有重要影响。本文的研究目的是探究丝氨酸/甘氨酸代谢能够影响胃癌细胞增殖能力的分子机制。方法本文通过一种基于随机和非梯度系统的势能景观所建立的大型代谢网络动力学建模方法,构建了一个稳定的胃癌细胞代谢动力学模型。基于对模型的调控,定量分析丝氨酸/甘氨酸代谢影响胃癌细胞增殖的动力学机制。对一般代谢网络动力学方程添加随机噪声,通过随机动力学分解得到代谢网络参数空间的李雅普诺夫(Lyapunov)函数。进一步减少与随机波动相关的Lyapunov函数变化,从而得到稳定的代谢网络。结果在动力学参数不足的情况下,成功构建了胃癌细胞代谢网络的动力学模型。当胞外丝氨酸可用时,模型优先消耗丝氨酸;当甘氨酸生成丝氨酸的速率增加时,模型显著上调生成S-腺苷甲硫氨酸(SAM)和S-腺苷同型半胱氨酸(SAH)的稳态通量。结论本文证明了胃癌细胞对于丝氨酸的优先摄取以及丝氨酸/甘氨酸转化速率对SAM生成的重要作用,其可能通过调节细胞甲基化进程影响胃癌细胞的增殖能力,为靶向丝氨酸/甘氨酸代谢的癌症治疗提供了新的思路和方向。

无序多分类资料统计分析方法的选择及在SPSS上的实现

基于无序多分类资料的常用的统计分析方法有:对应分析、0x0E䥺SymbolcA@0x0F 2检验、无序多分类Logistic回归等,统计分析方法的选择要考虑变量的数量、分析目的、统计分析方法的前提条件等。本文对无序多分类资料的常用的统计分析方法的选择以及如何在SPSS上实现统计分析等问题进行了详细阐述。

成人型弥漫性胶质瘤的分子分型研究进展

从2007年世界卫生组织的分型指南出发,综述了近20年来成人型弥漫性胶质瘤的分型诊断进展.胶质瘤分型诊断理论的重要变化,是从基于临床和组织学特征的组织学分型向结合细胞生理学分子特征的分子分型的转变.若干胶质瘤分子、特征核型的发现促成了分型理论向疾病本质的深化.在此之上,基于脑发育模型的分型,而非基于组织学的形态特征的分型,有望成为胶质瘤分型的方向.

高通量测序技术在海关监管中的应用概述

高通量测序技术被称为新一代测序技术,能够对大量核酸分子进行平行序列测定,具有高效、准确的特点。该技术利用大规模平行信号和焦磷酸测序法,可以同时对数百万个短序列读长进行测序,高通量测序技术的应用日趋广泛和成熟,给不同领域带来深刻影响乃至巨大变革。本文通过综述高通量测序的发展历程及测序原理,总结其在动物检疫、植物检疫、卫生检疫和食品微生物检疫4个领域的应用情况,展现高通量测序技术为海关检验检疫带来的最新成果,探讨高通量测序技术在检验检疫方面应用的新思路,也可为今后的相关研究提供理论基础及借鉴资料。

自抗基因导向的微生物天然产物挖掘

在后基因组时代,天然产物挖掘因其巨大的应用前景一直备受生物医药领域的研究人员关注。随着研究者对天然产物的生物合成研究的不断深入,从海量的基因组数据中挖掘生物合成基因簇,并从中筛选新天然产物的研究策略,已经越来越受到人们的青睐。在众多的天然产物挖掘方法中,以自抗性基因为导向的挖掘,提供了一种新的分析天然产物合成途径的视角和一种高效的挖掘策略,筛选到的天然产物通常也具有较高的生物活性。重点介绍了天然产物的4种典型的自抗性机制,介绍了现有的抗性基因数据库,举例阐述了近几年出现的自抗性基因导向的天然产物挖掘策略,对基于计算机技术的微生物源天然产物的挖掘进行了展望。

血清替代培养法使血清外泌体干扰最小化

外泌体是细胞之间及细胞和细胞外基质之间信号交流的途径之一。近年来,对外泌体的研究呈现显著增长的态势。在体外细胞培养系统中,为保证细胞正常的生理状态,血清是培养液中必须添加的成分。随之而来的问题是,由于血清中含有大量外泌体,其数量数倍于研究中需要进行针对性研究的特定外泌体,从而对特定外泌体的定量和分析造成了干扰。为了去除培养液血清中的外泌体,很多研究者采用差速离心法、密度梯度离心法等进行处理。该研究通过流式细胞分析对外泌体定量后发现,加入2%血清的培养液在进行差速离心处理后,外泌体数量减少了30.6%;而加入5%的血清培养液,外泌体数量下降了32.4%。由此可见,差速离心处理对不同浓度血清的培养液结果类似,只能去除约30%的血清外泌体,留下约70%的血清外泌体,仍然会对实验数据造成干扰。因此,在人脐静脉内皮细胞体外培养系统中,该研究探索了一种新型血清替代培养法,即以无生物成分的血清替代物XerumFree替代培养液中的大部分血清,经过对一系列配比进行探索发现,当XerumFree与胎牛血清FBS体积比为15:1时,细胞既可以正常生长,又可以分泌外泌体,而背景中外泌体干扰程度降低到2%,从而较好地解决了外源性外泌体形成的背景干扰问题,为体外研究外泌体提供了明确的参考方案。

基于GEO数据库筛选阿尔茨海默病的关键基因

目的 应用生物信息学方法筛选阿尔茨海默病的关键基因。方法 从GEO数据库下载GSE5281和GSE138260数据集,用R语言对数据集进行去批次效应;WGCNA分析构建共表达网络,筛选与疾病相关基因模块并绘制基因聚类图和相关性图;以WGCNA筛选出的模块基因为对象进行差异表达基因分析,绘制火山图及热图;对差异表达基因进行Lasso回归分析,筛选关键基因;对差异表达基因进行京都基因和基因组数据库(KEGG)和基因本体(GO)富集分析,绘制气泡图。结果 通过WGCNA分析获得包含704个基因的brown模块与疾病高度相关;brown模块差异表达分析得到39个差异表达基因,其中10个下调基因,29个上调基因;进一步Lasso回归后筛选出9个关键基因。GO和KEGG富集分析表明,差异表达基因在矿物质元素的吸收、氧化还原驱动的活性跨膜转运蛋白等方面富集。结论 GEO数据库初步筛选出潜在的阿尔茨海默病关键基因,但还需进一步实验验证。

荧光定量PCR与LAMP检测IHHNV的特异性和灵敏性比较

传染性皮下及造血器官坏死病毒(IHHNV)是世界各地养殖对虾的重要病毒性病原之一,给对虾养殖业造成严重经济损失。研究建立了检测IHHNV的荧光定量PCR和环介导等温核酸扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)两种技术,并对它们的特异性和灵敏性进行了比较。结果显示,所建立的荧光定量PCR检测IHHNV的方法最低检测限度为6个DNA拷贝/反应,在待扩增DNA浓度为6.038×104-6.038×109cps/mL范围时,模板浓度与循环阈值Ct之间的相关性良好,决定系数r2为0.99521;对5份白斑综合症病毒基因组DNA和10份健康对虾基因组DNA样品进行荧光定量PCR检测,结果都为阴性;这说明荧光定量PCR检测IHHNV方法具有灵敏度高、特异性高和精确性高等优点。同样,所建立的LAMP检测IHHNV的方法在60min反应时间内也可检测到最低为6个拷贝的DNA模板,反应产物加入荧光染料SYBR Green I后反应液呈现明显的亮绿色,且特异的检测IHHNV DNA模板;这说明所建立的LAMP检测IHHNV的方法具有荧光定量PCR方法相当的灵敏度、特异性和精确性。考虑到LAMP检测方法操作更为简单、方便,而且不需要昂贵的仪器,LAMP检测IHHNV的方法更适合于对虾养殖现场检测的推广使用。

鱼类致病性豚鼠气单胞菌单克隆抗体-胶体金检测方法的建立

以福尔马林灭活的豚鼠气单胞菌按2.5×107个/只和5.0×107个/只分成两个剂量组免疫BALB/c小鼠,通过杂交瘤技术制备针对豚鼠气单胞菌的单克隆抗体(McAb),用间接ELISA法对所需的杂交瘤细胞株进行特异性筛选,获得了2株可分泌特异性McAb的杂交瘤细胞,并分别命名为3F3和2C9C3。经过鉴定,这两株McAb能够特异性的针对豚鼠气单胞菌,其抗体亚类分别为IgG1型和IgM型;腹水效价分别为10-6和10-5;相对亲和力较高;3F3针对豚鼠气单胞菌脂多糖表位,而2C9C3针对非脂多糖抗原位点。利用实验制备的McAb建立了以McAb为基础的双抗夹心法膜式超灵敏胶体金快速检测方法,所研制的豚鼠气单胞菌胶体金快速检测卡灵敏度好,特异性高,重复性好,检测时间快,操作简便,为水产上豚鼠气单胞菌的快速鉴定和诊断以及该菌流行的监测提供有力的工具。

Mapmaker3.0和作图软件使用

构建各种生物体的遗传连锁图谱成为分子遗传学和作物育种领域QTL定位的热点。Mapmaker3.0是当前普遍用于遗传连锁距离计算的软件。Mapmaker3.0的使用首先要准备标记数据文件,然后用Sequence命令输入欲分析的标记座位,接着键入Group命令指导程序将Sequence中的标记分为不同的连锁群,接下来,程序在一个连锁群内部决定最有可能的标记排列次序,计算一个连锁群中所有的标记每一个可能的次序最大似然图谱,比较这些图谱的可能性并找出最合适图谱,这部分工作用Compare命令完成,再用sequence和map命令得到标记之间的连锁数据。之后,将这些数据按Genemap或MapDraw分析软件所要求的数据格式输入,通过对这2个软件的正确使用,就可得到需要的遗传连锁图谱图形文件。

第三代测序技术的方法原理及其在生物领域的应用

在自然界中,生物DNA的碱基序列包含着生物体中绝大多数的遗传信息,破译这些碱基序列就成了探索生命奥秘的至关重要的课题。随着第二代测序技术(Next-Generation Sequencing,NGS)的发展和应用,其弊端正在显现,而第三代单分子测序技术在一定程度上可以弥补NGS技术在应用中的一些不足。本文阐述了第三代单分子测序技术的2个测序原理,介绍其在基因组、转录组、表观遗传学等方面的应用现状,同时对其未来发展进行展望。

福尔马林保存鱼类标本中大片段DNA的提取

从福尔马林保存的鱼类标本中获得高质量DNA是比较困难的。我们对前人的方法进行了如下改进:1)在标本的前处理过程中,通过长时间的缓冲液浸泡、短暂的加温、真空干燥来消除福尔马林对样品的影响;2)在样品消化过程中,加入相对过量的蛋白酶K和还原剂;3)提取DNA后立即进行PCR反应,并增加反应的循环次数和提高退火温度。通过这些改进,我们成功地从福尔马林保存的鱼类标本中提取出了高质量DNA;通过对比不同方法(福尔马林、酒精及冰冻)处理过的标本的DNA测序结果,表明该方法是值得信赖的;标本从死亡到用福尔马林处理之间的时间延搁可能是影响所提取的DNA质量的重要因素。

植物染色体倍性鉴定方法研究进展

对植物染色体倍性的间接、直接鉴定方法进行了综述,并对各种方法的优越性和不足之处进行了评述.指出植物染色体倍性鉴定应因陋就简,多采用早期鉴定和破坏性较小的鉴定方法,同时各种鉴定方法综合运用,对不同植物采用不同的鉴定办法,为育种实践服务.

可视荧光硅橡胶标志用于西伯利亚鲟幼鱼标志的初步评价

在渔业和水产养殖的研究中,常采用标记（Marking） 或标志（Tagging）方法来区分不同的个体或种群.标志技术在鱼类个体生长、存活和种群补充和生产力研究中广泛应用,标志回捕（Mark recapture）已成为评估渔业资源状况和洄游习性研究中的重要研究手段.此外,标志技术在选择育种上也得到了应用,用以快速有效地区分不同选育群体.如何提高标志榆测率和保持率,以及怎样 减少标志操作对研究对象生长和存活影响,是研究和选择标志方法时应考虑的主要问题.