免疫优势克隆算法

借鉴生物免疫学的有关理论,该文阐述了用于人工免疫系统的免疫优势概念,包括抗体免疫优势和抗原免疫优势.进一步地,构造了不同的免疫优势算子,并结合抗体克隆选择机理,提出了一种新的混合人工免疫系统算法一免疫优势克隆算法.0-1背包问题和复杂函数优化问题的仿真试验表明,新算法具有处理类似复杂问题的能力,且性能要优于相应的遗传算法.

基于免疫优势的克隆选择聚类算法

基于克隆选择原理和免疫优势理论,本文提出一种新的基于免疫优势的克隆选择聚类算法(Immun-odomaince based Clonal Selection Clustering Algorithm,IDCSCA),该算法通过在经典的克隆选择算法框架中,引入基于免疫优势理论的免疫优势算子实现了在线自适应动态获得先验知识和个体间的信息共享.新算法首先通过对群体中若干最优抗体的分析,提取免疫优势,然后将其推广到整个抗体群,通过在进化过程中利用积累的先验知识,在保证抗体种群多样性的基础上加快收敛速度.采用个5个数据集对算法性能进行了测试,与模糊C均值算法(Fuzzy C-means,FCM)、基于遗传算法的模糊聚类算法(Genetic Algorithm based Fuzzy C-means,GAFCM)以及基于克隆选择的模糊聚类算法(Clonal Selection Algorithm based Fuzzy C-means,CSAFCM)比较,结果表明IDCSCA能有效避免聚类中心迭代过程中陷入局部最优点的问题,而且聚类性能更稳定.

双态免疫优势蚁群算法及其在TSP中的应用研究

通过分析标准蚁群算法易于出现早熟停滞现象,该文提出一种高效收敛的算法-双态免疫优势蚁群算法.该算法将蚂蚁分成两种状态,扩大了解的搜索空间,有效抑制了收敛过程中的早熟停滞现象,将禁忌表中的抗体通过克隆扩增、高频变异等免疫算子操作得到精英蚂蚁,再对抗体记忆库引入局部最优免疫策略.针对TSP实验结果表明:该算法与最新的改进蚁群优化算法相比,其收敛速度及求解精度均得到了提高.

蛋白质组学筛选沙眼衣原体感染依赖性免疫优势抗原

目的:采用蛋白质组学方法筛选沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis,Ct)感染依赖性免疫优势抗原。方法:将纯化的Ct D型标准株EB经紫外线照射制备UV-EB,然后将未经处理的活EB和紫外线处理的UV-EB分别感染体外培养的He La细胞,间接免疫荧光法检测紫外线对EB的灭活效果;分别将低剂量活EB滴鼻感染小鼠或将较高剂量UV-EB经肌肉接种免疫小鼠,首先检测两种接种方式下Ct在体内的增殖情况,然后收集两组小鼠的血清,分别与Ct D型全基因组908个开放读码框编码的GST-Ct融合蛋白进行ELISA反应,蛋白质组学筛选仅与活EB感染组小鼠血清反应且反应频率高的Ct感染依赖性免疫优势抗原;最后用筛选到的抗原体外刺激Ct生殖道感染小鼠的脾细胞,ELISA法检测细胞因子IFN-γ的产生情况。结果:经紫外线灭活的UV-EB体外不能感染He La细胞,肌肉接种免疫小鼠后也不能在小鼠肌肉组织内增殖,而活EB滴鼻感染组小鼠的肺组织中可检出大量的Ct;活EB滴鼻感染组小鼠与UV-EB肌肉接种免疫组小鼠的血清抗Ct抗体滴度差异无显著统计学意义;将两组小鼠血清分别与Ct全基因组编码的蛋白反应,通过蛋白质组学方法共鉴定出60个抗原能被至少1份小鼠血清识别; 22个抗原能同时被两组或任一组血清以≥50%的频率识别,为Ct免疫优势抗原,其中5个抗原仅被活EB滴鼻免疫组血清优势识别,即为Ct感染依赖性免疫优势抗原;该类抗原体外刺激小鼠脾细胞,能诱导良好的Th1型细胞免疫回忆应答。结论:筛选获得了Ct D型感染依赖性免疫优势抗原,为Ct亚单位疫苗研究提供了新的研究靶标。

天津市性活跃人群血清沙眼衣原体免疫优势蛋白抗体的检测

目的了解新建立免疫吸附（ELISA）法对人血清沙眼衣原体感染检测的敏感性和特异性。方法收集2014年3月一12月天津医科大学总医院非性病门诊15—40岁就诊者血清共300例。采用酶联免疫吸附（ELISA）法检测其血清中抗衣原体质粒编码蛋白3（Pgp3）、CT875编码蛋白（CT875）、CT694编码蛋白（CT694）的抗体。同时采用微量免疫荧光（MIF）法对血清样本进行检测。比较两种方法的检测结果。结果ELISA法共筛选出三种免疫优势蛋白抗体阳性者63例，其中MIF法证实阳性者62例。300例就诊者血清中三种免疫优势蛋白抗体的总检出率为21．00％。以MIF法为标准，新建立ELISA法的灵敏度为95．38％，特异度为99．57％。结论新建立的ELISA方法具有较高的敏感度与特异度，适合用于沙眼衣原体感染的初筛。

幽门螺杆菌黏附素A抗原H-2d（I-A）限制性免疫优势Th表位的筛选与鉴定

目的鉴定幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)黏附素A抗原(HpaA)H-2d限制性免疫优势Th表位,为H.pylori表位疫苗的研究提供候选表位。方法采用体外扩增的HpaA抗原特异性T细胞和步移重叠合成肽筛选鉴定HpaA抗原的免疫优势Th表位,再利用抗体阻断实验对其H-2d限制性进行分析。结果 18mer氨基酸肽段筛选发现肽段H154-171、H184-201、H190-207、H202-219和H220-237能够激发HpaA特异性CD4+T细胞产生γ-干扰素。其中H154-171激发的应答最强。13mer氨基酸短肽鉴定结果显示:仅H158-170能刺激产生强于18mer氨基酸短肽H154-171的应答反应。同时,抗体阻断试验结果表明:抗H-2d(I-A)抗体能有效阻断该表位激发的应答。结论 H154-171、H184-201、H190-207、H202-219和H220-237是HpaA的小鼠H-2d限制性Th表位,其中H154-171为免疫优势表位肽,该表位的核心氨基酸序列为H158-170,并存在H-2d(I-A)限制性。该研究将为H.pylori表位疫苗研究提供了可能的候选分子。

沙眼衣原体pORF5质粒蛋白免疫优势片段的筛选与鉴定

目的:鉴定沙眼衣原体pORF5质粒蛋白的免疫原性,并进一步筛选和确定pORF5质粒蛋白免疫优势片段。方法:以沙眼衣原体D血清型DNA为模板,设计pORF5基因全长和9个不同片段特异引物进行PCR扩增,PCR产物经Bam HⅠ、NotⅠ双酶切后插入经同样双酶切的原核表达载体pGEX-6p中,构建pORF5质粒蛋白不同长度片段的原核表达重组体,重组体经PCR和测序鉴定后,转化XL1 Blue大肠杆菌表达10种不同长度的GST融合蛋白;ELISA方法检测pORF5质粒蛋白的免疫原性,Western blot鉴定pORF5质粒蛋白的免疫反应性;ELISA测定10个不同片段与沙眼衣原体生殖道感染患者血清、鼠免疫血清以及抗pORF5单克隆抗体的免疫反应性,鉴定pORF5质粒蛋白免疫优势片段。结果:pORF5质粒蛋白免疫原性强,能刺激机体产生高效价抗体;破坏pORF5质粒蛋白天然空间结构,其免疫反应性基本消失;在ELISA反应中,N端缺失66氨基酸的F6片段的免疫反应强度与pORF5全长基本相似,F2与F3出现较弱的免疫反应,其余片段免疫反应消失。结论:pORF5质粒蛋白为构象依赖性免疫优势抗原,其免疫优势表位和构象表位位于C端,本研究为进一步探讨pORF5质粒蛋白的生物学功能和疫苗的研制提供实验依据。

基于免疫优势克隆网络聚类的入侵检测

基于智能融合互补的观点,将免疫优势、倒位、克隆选择、非一致性变异和禁忌克隆等多种人工免疫系统算子引入网络结构聚类算法中,构造亲合度函数来指导聚类过程,得到一种能够自学习、自适应的进化网络来进行入侵检测数据的训练学习,通过该网络映射出大规模数据集的内在聚类结构,然后利用图论中的最小生成树对网络结构进行聚类分析,最终获得描述正常和异常行为的数据特征。在KDD CUP99数据集中进行了对比仿真实验,结果表明,该方法可高效地对大规模网络数据进行异常检测,以区分正常和攻击行为,并有效地检测出未知攻击。

基于免疫优势算法的配电网重构

提出了一种新的免疫算法用于配电网重构,以减小网损。在种群初始化时,对个体进行接种疫苗,通过修改各个体的某些基因位上的基因,使得可行解的比例变大。对不可行解采用启发式的方法,通过打开回路和连通孤岛,将其修复成为可行解。重构优化过程中,免疫优势算法和信息熵的采用,提高了算法的效率和大大减少了优化所需的的进化代数,同时能有效维持群体的多样性和避免算法早熟收敛,算例结果表明该算法的计算速度比常规遗传算法的计算速度有较大的提高。

用免疫蛋白质组学技术筛选烟曲霉分泌蛋白中的免疫优势抗原

目的用免疫蛋白质组学技术筛选烟曲霉分泌蛋白中的免疫优势抗原,用于侵袭性曲霉病(IA)的诊断标志物及疗效监测。方法 YEPG培养基培养14 d的真菌分泌蛋白质进行二维电泳(2-DE)分离,用抗曲霉抗体阳性的IA确诊患者混合血清进行免疫印迹,再用质谱分析及生物信息学方法鉴定阳性反应点。结果 2-DE、免疫印迹结果显示,确诊IA患者血清与分泌蛋白质中多种抗原反应强烈。40个蛋白质点被抗体阳性IA患者血清识别。对40个蛋白质点质谱分析,成功鉴定了39个免疫反应阳性的蛋白质点,代表17种蛋白质,包括分泌型二肽基肽酶V(DppV)、NAD-依赖型苹果酸脱氢酶、硫氧还蛋白还原酶、醛脱氢酶、果糖二磷酸醛缩酶、3-羟丁酰辅酶A脱氢酶等。在鉴定出的17种蛋白质中,有2个为已知抗原,15个首次报道为免疫原性蛋白质。有7种免疫原性蛋白质显示有多个蛋白质点。且在新发现的免疫原性蛋白质中,2号蛋白质(共13个蛋白质点)免疫反应最强,鉴定结果为硫氧还蛋白还原酶。结论免疫蛋白质组学技术是筛选病原体免疫优势抗原的一种有效方法,此次鉴定的抗原可能是潜在的疾病标志物,但还需进一步地实验加以评估。

人血白蛋白免疫优势抗原表位的筛选及鉴定

目的：筛选人血白蛋白（HSA）免疫优势抗原表位，为建立一种高特异性HSA制品快速检测方法提供基础。方法采用生物信息学方法比较人与其他物种（猪、马、牛、羊）白蛋白基因序列并预测其抗原表位，获得HSA免疫优势抗原表位；利用大肠杆菌优势密码子获得相应基因，插入PGEX-4T-2载体克隆表达得到重组HSA表位抗原；间接ELISA评价上述重组表位的特异性。结果筛选3个HSA抗原表位，分别位于H1〔126～162氨基酸（aa）〕、H2（314～355aa）、H3（373～424aa），获得相应基因片段；得到重组抗原的相对分子质量（Mr）分别为3.01×104、3.06×104和3.17×104；抗原活性检测显示373~424aa序列表位具有较高活性，其酶标抗体竞争抑制反应的IC50为1.635 mg/L，高于酶标HSA抗体。结论实验获得了特异性HSA免疫优势抗原表位，对研制一种快速、特异的HSA检测试剂具有重大意义。

基于免疫优势多克隆网络的异常检测

为实现无监督异常检测,提出一种用于网络数据训练学习的免疫优势多克隆网络聚类算法。根据抗体抗原亲合度,通过免疫优势、克隆、交叉、非一致变异、禁忌克隆和克隆死亡等人工免疫系统算子,实现抗体网络的进化学习和自适应调节。以一个小规模的网络映射原始数据集的内在结构,利用基于凝聚的层次聚类方法对网络结构进行分析,从而获得描述正常和异常行为的数据特征。仿真结果表明,该算法适用于大规模、无标识数据的异常检测,并能检测出未知攻击。

沙眼衣原体免疫优势蛋白的研究进展

沙眼衣原体是人类性传播疾病的主要病原体,可引起多种疾病和严重并发症,其致病性与免疫优势蛋白具有密切关系,本文主要对近年来发现的几种沙眼衣原体免疫优势蛋白即质粒蛋白pgp3、蛋白酶样活性因子CPAF、外膜蛋白复合物蛋白B(OmcB)和CT841编码蛋白的结构、功能和生物学特性以及它们在沙眼衣原体感染宿主细胞时表现出的高抗原性等研究进展作一综述。

新型冠状病毒E蛋白结构与免疫优势表位的信息学预测分析

目的:应用生物信息学方法预测和分析新型冠状病毒(SARS-CoV-2)包膜蛋白(E蛋白)的结构及免疫优势表位。方法:从NCBI GenBank数据库中检索SARS-CoV-2 E蛋白的氨基酸序列,通过Expas y服务器上的软件分析预测其理化性质、二级结构、跨膜区域;并结合其亲水性、表面可及性、极性、抗原性和柔韧性等综合分析,预测其可能的B细胞表位;利用Net CTL1.2 server预测CTL表位;通过Vector NTI对冠状病毒属E蛋白进行同源性分析;同时应用Swiss Model对E蛋白进行三维结构同源建模及功能结构域预测分析。结果:SARS-CoV-2 E蛋白由75个氨基酸残基组成,为跨膜蛋白,跨膜区域以α螺旋为主;E蛋白可能含有2个B细胞表位和6个CTL表位,其免疫优势表位区域分别位于其N端16-34aa和C端50-70aa区段;SARS-CoV-2与SARS-CoV和Bat-SARS-like-CoV E蛋白的免疫优势表位存在极高的同源性;其疏水性跨膜结构和PDZ结合基序分别位于N端12-34aa和C端72-75aa区段。结论:E蛋白为跨膜蛋白,其氨基酸序列的16-34和50-70区段可能为免疫优势表位。

枣疯植原体免疫优势膜蛋白基因imp-DZ的克隆与原核表达

【目的】为了解枣疯植原体免疫优势膜蛋白的特征,并进行初步表达。【方法】对北京农学院农业农村部华北都市农业重点实验室测得的枣疯植原体JWB-Dongzao免疫优势膜蛋白基因imp-DZ序列进行一致性、进化树和蛋白信号肽与跨膜区分析,分别设计引物扩增完整imp-DZ序列和去除跨膜区编码序列,克隆到蛋白表达载体pBM30上进行原核表达。【结果】imp-DZ基因序列大小为459 bp,编码152个氨基酸,除与枣疯植原体Jwb-nky中一个编码假定蛋白的基因一致性达到96%之外,与其他植原体imp基因核苷酸和氨基酸序列一致性均低60%。枣疯植原体JWB-Dongzao的imp-DZ与16SrV组其他成员imp基因聚在一个分支。携带Imp-DZ跨膜区的重组菌无法表达该蛋白,去掉跨膜区后蛋白得到大量表达。【结论】该研究成功表达了枣疯植原体的免疫优势膜蛋白Imp-DZ,证实了跨膜区影响其在大肠杆菌中的表达,为下一步制备该蛋白抗血清和探索植原体与寄主植物互作机制提供依据。

婴儿利什曼原虫细胞免疫优势抗原预测

目的:预测婴儿利什曼原虫全基因组编码蛋白中刺激细胞免疫应答的优势抗原。方法:以计算机软件Net CTLpan对婴儿利什曼原虫基因组编码蛋白进行分析,确定与各类人HLA I类分子超型强结合抗原蛋白,综合预测细胞免疫优势抗原。结果:84个婴儿利什曼原虫基因组编码蛋白可与人HLA A2超型强结合,其中13个蛋白质还可与人HLA A1、A3、A26、B44、B7、B8、B58、B62、B39及B27超型强结合,它们大多数为膜蛋白,具有种属特异性。结论:预测婴儿利什曼原虫优势抗原可为发展抗内脏利什曼病疫苗提供新的视角。

结核分枝杆菌免疫优势抗原研究进展

结核病是当今影响人类健康、流行性最广、病死率最高的感染性疾病之一。结核病的诊断和疫苗的构建成为当前的研究热点,筛选出结核分枝杆菌免疫优势抗原是快速准确的诊断结核病及研制安全有效的疫苗的关键。拟对近年来国内外学者发现的结核分枝杆菌免疫优势抗原的分子生物学特性研究进展进行综述。

基于免疫优势克隆文化算法的故障诊断方法及其在TE过程中的应用

免疫优势克隆选择算法是一种新型的免疫算法,具有较强的局部和全局搜索能力。将其与文化算法结合,提出一种新型的免疫优势克隆文化算法,它可以更好地利用先验知识指导种群进化;并设计了新的动态接受函数来促进文化算法内部知识更新,提高算法的搜索能力。将该算法用于支持向量分类器的核参数优化中,构造性能良好的分类器,并将其用于Wine dataset的数据分类和化工TE过程的故障诊断中,实验结果表明,该算法能够准确地对SVM的核函数参数进行寻优,提高了故障诊断的准确性,具有应用推广价值。

生殖道衣原体感染与IL-2、IL-6及血清抗衣原体免疫优势蛋白抗体检出率的关系

目的探讨白细胞介素-2(IL-2)、IL-6及血清抗衣原体免疫优势蛋白抗体检出率在生殖道衣原体感染患者中的变化。方法选取2016年1月至2016年5月该院确诊的60例生殖道衣原体感染妇女(CT组)、60例健康妇女(对照组),分别检测两组血清IL-2、IL-6、抗衣原体免疫优势蛋白及宫颈分泌物中的IL-2、IL-6。结果 CT组患者的血清及宫颈分泌物中IL-2、IL-6检测水平均显著的高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);CT组患者的血清抗外膜蛋白复合物B蛋白C端肽(OmcBc)抗体、抗衣原体质粒偏码蛋白3(Pgp3)抗体、抗热休克蛋白60(HSP60)抗体、抗比841编码蛋白(CTT841)抗体阳性检出率分别为45.00%、75.00%、23.33%、38.33%均显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论生殖道衣原体感染患者IL-2、IL-6及血清抗衣原体免疫优势蛋白抗体阳性检出率显著升高,对于临床诊断及治疗具有一定的指导意义。

基于免疫优势算法的配电网规划

根据配电网的特点,提出了一种新的免疫算法用于配电网规划,以减小网络需要的费用。在配电网络优化规划过程中,免疫优势算法和树形编码的采用,提高了算法的效率和大大减少了优化规划所需的的进化代数,同时能有效维持群体的多样性和避免算法早熟收敛,算例结果表明该算法的计算速度比常规遗传和免疫算法的计算速度有较大的提高。