用蒙特卡洛方法估计蛋白质折叠速率

采用蛋白质残基间的非局域接触距离构造接触得分函数,将蛋白质结构映射为接触得分序列。假设接触是独立形成的,应用蒙特卡洛方法对146个蛋白质的实验折叠速率值进行了估计,结果显示,蒙特卡洛步骤数与折叠速率之间存在良好的相关性,拟合优度达到0.69。进一步,若仅保留那些由特定氨基酸参与的非局域接触得分,认为这些接触在折叠过程中扮演了重要角色,此时蒙特卡洛步骤数与折叠速率之间的相关性将提高到0.72。结果表明,由特定残基参与形成的非局域接触数量是决定蛋白质折叠速率的主要因素。

基于多因素耦合参数拟合蛋白质折叠速率

从蛋白质天然态的序列和结构中,提取了规则二级结构数、氨基酸类型加权长程序、单位链长回转半径和向列序等4个参数,这些参数分别表征了蛋白质的大小、拓扑、氨基酸组成、几何形状和规则二级结构排列有序性。将4个参数耦合在一起,构建了耦合参数与折叠速率之间的幂律依赖方程。在包含155个蛋白质折叠速率的实验数据集上,采用极大似然估计确定了方程的待定参数。结果表明:耦合参数实现了对折叠速率80%的拟合优度,而且95%的蛋白质折叠速率在预测值的50倍以内,对于跨越9个数量级的折叠速率数据,耦合参数捕获了影响折叠速率的主要因素。

液相芯片竞争法检测黄曲霉毒素B1

采用间接竞争法原理和液相芯片技术平台,建立黄曲霉毒素B1（AFB1）液相芯片定量检测方法。选用AFB1单克隆抗体对AFB1定量检测方法进行探索,通过优化偶联抗原浓度,确定AFB1单抗临界饱和浓度和抗原抗体最佳孵育时间,建立AFB1液相芯片定量检测方法。本实验中,偶联微球得率介于70.08%~80.80%之间,最佳偶联抗原浓度为100μg,同一用量偶联抗原和同一浓度单抗反应检测得到的荧光信号值随着孵育时间的增加呈现逐步升高并稳定的趋势,当孵育时间为24h和48h,单克隆抗浓度在2.0ng/μL时检测得到的荧光信号值最大。本研究建立的标准曲线,以国际通用的IC50作为衡量标准,其灵敏度为2.33ng/mL（0.1165ng）,线性方程为y=0.0006x＋0.0014,抗体与AFB2、AFG1、ZEN的交叉反应率分别为9.34%、2.88%、〈0.10%。本研究成功建立了AFB1液相芯片定量检测方法,检测限度符合国家对食品和饲料中的AFB1的限量标准,适用于大量样本的检测。

基于表观基因组学的DNA元件鉴定方法研究进展

在人类基因组测序已经完成的"后基因组"时代,对基因组序列的功能注释,尤其是各种DNA调控元件的鉴定,已成为进一步理解人类基因组复杂机制的瓶颈问题.最近,针对染色质状态图谱的大规模研究工作,揭示了各类DNA元件特征性的染色质修饰标记.这些研究结果推动了一系列基于有监督和无监督学习的DNA元件预测方法的产生,其中一些方法已经成功应用于多个基因组的DNA元件预测,并且已成为未知基因组的常规注释工具.这些预测方法因其算法特点和预测策略不同而适用于不同类型的DNA元件预测任务.大多数情况下,使用者需要联合使用多个预测方法来达到预测敏感性和特异性的平衡.尽管各类算法在DNA元件预测中都有一些成功的应用,但每一类算法都有其特有的弊端,需要使用者认真避免.本文回顾了前期和当下DNA元件预测方法的主要类型,全面分析了各类方法的优缺点,指出了下一步可以改进的方向.本综述中的分析和观点有助于读者深入理解DNA元件预测算法的主要原则,进而在相关研究中更好地应用这些方法.

微囊藻细胞计数法研究

本文阐述了用超声波短时作用来处理水样,从而找到更科学地计数水体中微囊藻细胞数的方法。并通过实验进一步研究了超声波频率和作用时间对处理效果的影响。

氨基酸及金属离子对林肯霉素发酵的影响

通过改变基础发酵培养基中的金属离子和氨基酸种类及浓度,研究其对林肯链霉菌的菌体浓度及发酵液生物效价的影响.单因素实验结果表明,在基础发酵培养基中添加0.02g/L氯化锰、0.02g/L钼酸钠、0.15g/L硫酸镁和0.30g/L硫酸锌,调节初始pH为7.0,按6.7%的接种量接种,于30℃,220rpm的恒温振荡培养箱中培养48h后,再依次添加0.06%谷氨酸、0.10%酪氨酸、0.15%多巴和0.06%甲硫氨酸,再于30℃,220rpm的恒温振荡培养箱中培养5d.菌体浓度可达91%(16 000μg/mL),林肯霉素发酵液生物效价为4 200U/mL.

响应面法优化趋磁细菌AMB-1产磁小体的条件

采用响应面法优化趋磁细菌AMB-1产磁小体的条件。采用Plackett-Burman法对6个单因素进行筛选,再用最陡爬坡实验及Box-Behnken实验对以上结果进一步优化,利用SAS软件进行数据处理。Plackett-Burman实验结果表明奎尼酸铁添加量、培养温度和pH对趋磁细菌生长及磁小体产量的影响较大。优化结果:奎尼酸铁添加量为2.7μmol,培养温度为32℃,培养基初始pH为6.8。在此条件下,趋磁细菌OD600达到0.980,Cmag值为1.782。与基础培养基相比,菌种量和磁小体形成量分别提高了14.9%和16.5%。

加镧液体培养灰树花菌丝富集有机硒的研究

研究了稀土元素镧(La)对灰树花菌丝体富集有机硒的影响。结果表明,镧对灰树花菌丝富硒有促进作用,当玉米培养基中镧添加浓度为100 mg/L时,菌丝产量和有机硒转化率最高。借用正交试验表设计组合试验,结果表明,采用马铃薯培养基,培养时间8 d,镧和硒的添加浓度分别为100 mg/L和50 mg/L,在此条件下,菌丝产量19.52 g/L,硒转化率达16.48%。

光、电、次声对细菌生长特性的影响

目的:研究可见光、次声波和磁场等几种物理因子对变形杆菌波动生长的影响。方法:将在LB培养基中接种培养的变形杆菌分别放在灯光、磁场和次声场中作用一段时间,观察它的波动生长轨迹。结果:发现变形杆菌受到可见光、次声波和磁场的作用后,波动生长形态会发生微妙的变化。结论:试验发现变形杆菌在磁场中沿着磁力线的方向运动,且在相互排斥的磁场中运动速度有减慢的迹象,在相互吸引的磁场中运动有加速的迹象;在可见光和低频电场的复合作用下分裂速度减慢,并且对光照有记忆作用;在次声波的作用下细菌的鞭毛发生断裂,提示次声波对细菌的生长可能有抑制作用。

溶菌酶触发的芽孢杆菌芽孢萌发及其异质性研究

【目的】了解溶菌酶触发芽孢杆菌孢子萌发的异质性及其机制,为认识芽孢(Spore)萌发机制和杀灭芽孢提供参考。【方法】应用拉曼光谱和微分干涉差(DIC)显微镜成像技术高通量分析大量单个Bacillus subtilis(Bs)和B.megaterium(Bm)芽孢经溶菌酶触发的萌发动态。【结果】溶菌酶浓度和温度越高,芽孢萌发越快,孢内CaDPA开始快速释放时间(T_(lag))、快速释放所需时间(ΔT_(release))和芽孢皮层水解所需时间(ΔT_(lys))越短;低于20℃,Bs芽孢萌发的ΔT_(release)值是25℃时的4倍以上。SpoVA蛋白高表达菌株的ΔT_(release)值和普通菌株基本相同,而缺少皮层水解酶的菌株ΔT_(release)值高于普通菌株。95℃处理15min的孢子,其T_(lag)、ΔT_(release)和ΔT_(lys)值是对照的2倍以上。Bs芽孢萌发的异质性明显,不仅表现在芽孢间,也表现在菌株间。Bm芽孢对溶菌酶更敏感,芽孢间的异质性显著低于Bs。【结论】溶菌酶触发的芽孢萌发在物种、菌株和单细胞层面都存在显著的异质性;溶菌酶浓度和温度对芽孢萌发有重大影响;皮层水解酶也可能参与溶菌酶触发的芽孢萌发进程。

珍稀鹤类巢址的空间聚类识别方法

依据2003年到2005年松嫩平原西部地区珍稀鹤类巢址调查数据,利用三种不同类型的指数进行分析研究:(1)拓扑指数,Voronoi图面积;(2)统计指数,Morishita指数; (3)空间指数,分维数.结果表明珍稀鹤类巢址空间格局具有明显的空间聚类分布,这三个指数使我们对珍稀鹤类巢址的聚类现象有了定量的认识,加深对自然保护区资源保护的重要性.

固定化细胞法生产醋酸影响因素的研究

以海藻酸钠为载体，还研究了固定化细胞的制备，对接种环数、种子培养时间进行了优化，还研究了不同乙醇初始浓度对醋酸产量、菌体个数、菌体生长周期、葡萄糖消耗量、乙醇消耗量的影响。获到如下结论：优化接种数为15环、培养时间为36～48h之间；葡萄糖浓度与OD值的换算公式：Y=4．723 7x；菌体个数与菌液OD值的相关性：y=402．88x；体积分数5％乙醇时发酵液醋酸转化率最高，最佳培养时间为96h；乙醇体积分数越高，菌体生长延迟期越长；乙醇的含量越高，则葡萄糖的消耗就越少；培养时间为72h时，乙醇消耗完毕，由于中间产物乙醛的存在，醋酸在72～96h时间段继续生成。

人类血型的基因预测与分析

本文用孟德尔遗传规律研究了人类ABO血型系统的基因分布规律.我们得到人类ABO血型系统的基因分布理论上是稳定的.通过对武汉市血液中心的血型的分布数据和用血量分布数据分析发现:人类的健康与血型是相关的,而且纯A型血与纯B型血的人群所占的比例非常小,即武汉市每100人中只有5个人是纯A型血,3个人是纯B型血.我们还用基因网络系统解释了人类血型的一个奇特现象.

RAS/ERK和PI3K/Akt串线信号网络的敏感性分析研究

建立了一个包含RAS/ERK(extracellular signal-regulated kinase)和PI3K/Akt信号通路的生化反应网络,采用基于LHS(Latin Hypercube sampling)抽样的多参数敏感性分析方法计算了网络参数变化对于ERK活化的影响,分析了PI3K/Akt信号通路的引入对RAS/ERK信号通路敏感性分布的影响.研究结果表明,K14,K17,K21,Km23,V26,Km27,K29',K31,K33',K37',K42',Kcat43,K46'Km52,K52'等是ERK信号的敏感参数.与此前单独的ERK通路参数敏感性研究结果相比,发现了在Ras上游有敏感性参数存在,能够为抑制ERK,PI3K/Akt联合通路提供新的靶点寻找策略.

反应速率对层流扩散火焰特性的影响

为探究燃烧过程中火焰结构和烟黑特性的变化规律,对层流乙烯/空气扩散火焰进行了数值模拟,分析了不同成核过程和表面生长过程中,反应速率常数的指前因子及活化能对层流乙烯/空气扩散火焰温度和烟黑体积分数的影响。结果表明:成核反应速率常数中,指前因子增大,火焰温度降低,烟黑体积分数增大,当指前因子提高50%时,在轴向高度3 cm位置对应的火焰温度峰值减小0.70%,烟黑体积分数的峰值增大37.98%;活化能增加,火焰温度增大,烟黑体积分数减小,当活化能提高50%时,在轴向高度3 cm位置对应的火焰温度峰值增大3.41%,烟黑体积分数的峰值减小78.92%;表面生长反应速率常数中,指前因子增大,火焰温度逐渐减小,烟黑体积分数逐渐增大,当指前因子提高50%时,在轴向高度3 cm位置对应的火焰温度峰值减小2.03%,烟黑体积分数的峰值增大1.65倍;活化能增加,使火焰温度升高,烟黑体积分数减小,当活化能提高50%,在轴向高度3 cm位置对应的火焰温度峰值增大9.61%,当活化能提高12.5%,烟黑体积分数的峰值减小46.68%。