基于深度学习的竞速型智能车转向控制系统设计

转向控制系统是智能车自主行驶的关键。依托第十五届全国大学生智能汽车竞赛,针对自主设计的竞速型智能车进行转向控制系统的设计。该控制系统由数据采集车完成数据采集的过程,包括采集电磁强度、图像、转向角等数据创建用于深度学习的数据集,在此基础上训练和测试神经网络模型,模型测试车采用经训练和测试的神经网络模型,结合实时电磁强度数据,实现对其转向的实时控制。经过实测,该控制系统能够有效控制转向,使智能车完成复杂路况下的竞速任务。

猪CRYZL1基因的克隆与序列分析

利用SMART-RACE方法,克隆了猪的一个新基因,获得1 506 bp的全长cDNA序列,NCBI登录号为EF576939。序列分析表明,该基因编码349个氨基酸,具有ADH-zinc-N和Qor结构域,与人、牛、小鼠的CRYZL1蛋白分别具有93%、95%、89%的同源性,被命名为猪zeta-crystallin(Quinone Reductase)-like 1(CRYZL1)基因。该基因克隆为进一步研究其功能打下基础。

中华卵索线虫β-actin基因的克隆与分析

利用RACE技术克隆中华卵索线虫Ovomermis sinensisβ-actin基因,RT-PCR方法检测该基因在中华卵索线虫不同发育时期的表达情况。结果首次获得了中华卵索线虫β-actin基因全长cDNA序列。该基因cDNA全长1636bp,其中ORF长1131bp,编码376个氨基酸;5′UTR长137bp;3′UTR长367bp。由该cDNA推导的蛋白质序列与秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans、人类等物种的β-actin蛋白序列相似性均在95%以上。系统进化树显示其系统发育关系与传统的分类关系基本一致。β-actin基因在不同发育时期的线虫中持续恒量表达。由此推断中华卵索线虫β-actin基因具有高度保守性,可以作为生物物种进化的分子标志,且能较好反映物种间的系统发生关系,是量化实验的理想内标参照。

树载脂蛋白CⅡ的cDNA和蛋白质结构分析

以从树肝脏mRNA反转录获得的cDNA一链为模板 ,应用SMART RACE技术 ,获得了树apoCⅡ的cDNA序列 ,并推导出其蛋白质氨基酸序列 ,应用分子生物学软件对该蛋白的一级、二级结构进行分析和比较。结果显示 ,树apoCⅡcDNA序列 (在GenBank中的注册号为AF335 5 85 )长 483bp ,其中开放阅读框架 30 6bp ,编码 10 1个氨基酸的前原蛋白 ,其蛋白原由 79个氨基酸组成。树apoCⅡ的氨基酸顺序与人、猴、狗的同源性分别为 86 %、87%和 81%。与人及其它种属动物的相同序列比较显示 ,树apoCⅡ分子C 端激活LPL功能区比N 端脂质结合区更具保守性。

紫花苜蓿果糖-1,6-二磷酸醛缩酶基因全长克隆及分析

根据已知的与盐胁迫相关的EST序列,采用SMART RACE方法克隆了紫花苜蓿果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(ALD)全长cDNA,命名为MsALD(GenBank accession No.FJ896113)。序列分析结果表明,该cDNA全长1 487bp,包含一个1 194 bp的最大开放阅读框,编码398个氨基酸。经同源比对和进化树分析,MsALD基因编码的氨基酸与红三叶草、马铃薯、烟草等的果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(ALD)氨基酸序列一致性高达90%以上,确定其属于第Ⅰ类果糖-1,6-二磷酸醛缩酶。半定量RT-PCR分析表明,MsALD基因可能与紫花苜蓿抗盐机理相关。

日本白鲫IGF-1基因全长cDNA克隆及组织表达分析

通过已获得的多个物种IGF-1基因的cDNA序列,设计合成简并引物,用日本白鲫的肝脏总RNA反转录获得的cDNA做模板,克隆获得了IGF-1中间序列.在此基础上,通过SMART RACE,获得了IGF-1全长cDNA序列.经过序列对比分析,所得到的序列是日本白鲫(Carassius cuvieri)IGF-1 cDNA全长,其中开放阅读框为486 bp,编码含161个氨基酸的蛋白质,该蛋白质含有保守的信号肽、B、C、A、D和E结构域和6个半胱氨酸残基.同时,系统进化分析表明,在进化过程中IGF-1基因在鱼类中保持着高度保守的进化特征.IGF-1在日本白鲫中广泛表达于多个组织,尤其在肝脏中表达量最高.在垂体、心脏、肾脏和肌肉中有较高的表达.而在脑、脾脏、精巢和卵巢中的表达量较低.

大菱鲆生长激素基因cDNA的克隆、序列分析及分子系统研究

为了从分子水平研究大菱鲆生长激素作用机制及进化机制。以大菱鲆(Scophthalmus maximus)为材料从脑垂体中提取mRNA,利用SMART-RACE技术建立大菱鲆脑垂体cDNA文库,并从该文库中克隆出大菱鲆生长激素(growthHormone,GH)cDNA全长序列。测序结果表明,克隆的大菱鲆GH cDNA序列全长为876 bp,包括108 bp的5’UTR和174 bp的3’UTR序列。该基因的开放阅读框全长591 bp,编码由197氨基酸残基组成的生长激素成熟肽序列,用生物软件DNASTAR计算大菱鲆生长激素蛋白分子量为1 909.22,等电点为6.24。将大菱鲆与漠斑牙鲆、褐牙鲆等共7种鲆鲽鱼类GH成熟肽氨基酸序列进行比较分析,结果显示大菱鲆与其他6种鲆鲽鱼类序列同源性均为70%左右,而鲆科鱼类与鲽科鱼类间生长激素基因同源性很高(≥80%),说明大菱鲆与鲆科、鲽科鱼类的同源性较低。另外,运用PAUP软件对7种鲆蝶科鱼类与另外8种不同种属鱼类进行了分子系统进化树分析,结果与根据传统的形态学和生化特征分类进化地位基本一致,大菱鲆单独形成1个分支且与鲆科和鲽科鱼类相距较远,此结果为在形态学分类基础上进一步定义菱鲆属鱼类分类提供了理论依据。

一种新的cDNA末端快速扩增获取全长cDNA的方法

为克隆精子发生相关基因的全长cDNA ,根据mRNA差异显示获得的ESTs设计引物 ,利用一种新的cDNA末端快速扩增方法 (SMARTRACE)扩增该EST的 5′末端 ,并进行克隆测序 ,与mRNA差异显示获得ESTs拼接后 ,获得了三个新的全长cDNA。结果表明 ,SMARTRACE是一种简便、有效的克隆cDNA5′末端未知序列的技术。

东方山羊豆蔗糖转运蛋白基因克隆及表达载体构建

根据已知的EST序列,采用RACE技术克隆了东方山羊豆蔗糖转运蛋白基因全长cDNA,命名为GoSUT(GenBank accession No.HM802255)。序列分析结果表明,该cDNA全长1883bp,开放阅读框1545bp,编码514个氨基酸。应用生物信息学软件对编码蛋白的理化性质、结构和功能进行了分析和预测。进化树分析显示,该蛋白属于蔗糖转运蛋白第Ⅰ类。利用Real-Time PCR方法分析表明,GoSUT在茎中表达量高,在根、叶中表达量低。在PEG、NaCl胁迫处理下,GoSUT基因相对表达量都有不同程度上调。利用pCAMBIA1302质粒,成功构建了GoSUT基因植物表达载体。

金鱼JNK1基因的克隆及表达研究

JNKs(c-Jun N-terminal kinases)是丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族中的成员,参与应急反应和动物体轴的构建.利用Smart RACE技术首次分离和克隆了金鱼JNK1基因,其cDNA全长2 016 bp,其中阅读框1 115 bp,编码385个氨基酸.对JNK1基因序列进行了同源性分析,结果显示其在脊椎动物较为保守.RT-PCR检测结果显示JNK1基因在金鱼成体组织中的表达存在显著差异,尤其在肝脏中表达量最高,精巢组织中的表达量最低;在不同发育时期的胚胎中,其表达模式为"低-高-低-高-低"的波浪形.研究表明,JNK1基因在鱼类胚胎发育和组织器官形成及发育过程中具有重要作用.

雌核发育银鲫四种孵化酶基因全长cDNA的克隆及其特征分析

用抑制性差减杂交结合SMARTcDNA合成和RACE PCR技术 ,克隆得到雌核发育银鲫 (Carassiusauratusgibelio) 4种孵化酶基因的全长cDNA。 4种孵化酶基因分别被命名为GHE1、GHE2、GHE3、GHE4。序列分析表明 ,4种孵化酶基因cDNA的开放阅读框均为 795bp ,都编码 2 6 5个氨基酸。它们推断的编码氨基酸序列同源性在 79 6～95 1 %之间。种系分析表明 ,GHE1、GHE2、GHE3、GHE4的进化地位位于日本鳗鲡(Anguillajaponica)孵化酶和青 (Oryziaslatipes)孵化酶之间。不同发育时期胚胎的RT PCR分析表明 ,银鲫GHE1、GHE2、GHE3、GHE4 4种孵化酶基因从尾芽期到幼苗期都检测到表达 ,且GHE3和GHE4在神经胚期也检测到表达。各种组织的RT PCR表明 。

悦目金蛛丝腺SMART RACE cDNA文库的构建与鉴定

运用SMART技术构建了悦目金蛛丝腺SMARTRACEcDNA文库。经检测,文库所含全长cDNA的长度主要集中在500bp～2000bp之间;把双链cDNA通过T/A克隆、随机挑选阳性克隆并测序后,得到1条752bp的全长cDNA序列。以该文库为模板,用依据这条全长cDNA序列设计的基因特异性引物与接头引物进行RACE,3’RACE和5’RACE的产物拼接后的全长序列与上述全长cDNA序列一致。结果表明,该文库适于用RACE方法从中分离在悦目金蛛丝腺中表达基因的全长cDNA。本文还对SMART技术的特点和局限性进行了讨论。

基于智能车竞赛的计算机专业学生综合实践能力培养

为了适应新时期对计算机专业学生综合实践能力的需求,针对"恩智浦杯"智能车竞赛对跨学科、多课程、多知识点的综合性要求,提出了以智能车竞赛为载体的学生综合实践能力培养路径。智能车设计涉及以计算机为主,包括机械、电气、电子、仪表及控制等在内的诸多学科;包含电子技术、传感器技术、嵌入式系统等系列课程;覆盖模型建立、路径识别、PID控制等众多知识领域。实践表明,学生参加智能车竞赛,在获得优秀成绩的同时,提高了工程实践能力和工程应用能力,增强了工程创新意识和团结协作精神。

基于STC89C52单片机的智能小车的设计

论文项目是基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以STC89C52单片机为系统控制处理器,采用ST178红外传感器获取道路的信息,来对小车的方向和速度进行控制。此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。

日本对虾(Penaeus japonicus)性腺差异表达基因GD13之cDNA5’端克隆

采用基于SMART(SwitchingMechanismAt5'endofRNATranscript)原理的cDNA末端快速扩增技术(RapidAmpli ficationofcDNAends:RACE),对日本对虾性腺差异表达基因cDNA5'端进行克隆,即在逆转录过程中通过SMARTⅡoligo的介导,在cDNA第1条链的3'端接上接头,然后根据已知序列设计的基因特异性引物(GSP1和GSP2)和接头引物(UPM和NUP)进行Nested PCR特异性扩增,并对特异产物进行克隆和序列分析,最终获得全长cDNA序列.测序结果表明,在卵巢内表达量高于精巢的GD13基因全长为656bp,编码164氨基酸,经NCBI检索,此基因与文昌鱼、家鼠的核糖体蛋白L24及黄牛的核糖体蛋白L30氨基酸序列同源性分别高达58%、56%和56%,可断定该基因为编码日本对虾核糖体蛋白L24亚基的基因.为进一步认识对虾生长发育和繁殖的调控机制奠定基础.

新的与辐射诱导恶性转化相关全长基因Lcrp369克隆及生物信息学分析

背景与目的:辐射诱导细胞恶性转化过程中涉及到众多基因,其中包括大量未知的新基因,克隆新的辐射诱导相关全长基因,从基因水平认识细胞恶性转化过程中生长、分化、再生和癌变的分子机理,对于研究辐射致癌的发生、发展规律具有重要意义。对此,本文旨在克隆新的与辐射致癌相关的全长基因。方法:应用SMARTRACE方法扩增T54EST片段的全长序列,测序后进行拼接及RT-PCR验证。并应用生物信息学方法对得到的新的mRNA序列进行生物信息学分析。结果:克隆了一条新的全长基因Lcrp369。经对其进行初步的生物信息学分析发现该基因是位于染色体14p22号臂上的一条功能尚不清楚的基因。其编码区域由7个外显子和6个内含子组成,mRNA全长1 038 bp,编码一244个氨基酸的蛋白,合成的蛋白位于细胞核内,具有DNA结合位点及N-糖基化位点、依赖于cAMP/cGMP的蛋白激酶磷酸化作用位点、酪蛋白激酶磷酸化位点。该蛋白二级结构推测为含有α螺旋结构为主的蛋白,其分子量为28 000,等电点为6.19。数字化组织表达谱系分析结果发现,该基因表达广泛,可在多个组织中表达及在多种肿瘤中表达。该基因全长已经登录到GENBANK上,ID号DQ525179。结论:成功地利用SMART RACE技术克隆了一条新的全长基因Lcrp369,生物信息学分析结果提示其与辐射致癌有关,其具体作用及功能尚有待进一步的实验学研究。

猪PSMD13基因的克隆与表达谱分析

为了研究猪PSMD13基因功能,采用SMART-RACE技术对猪PSMD13基因5′和3′端进行扩增,并对其进行序列分析和组织表达分析。结果表明,得到猪PSMD13基因全长1476bp的cDNA序列,其基因编码376个氨基酸,与人、小鼠、蛙、鲐鱼的PSMD13氨基酸序列分别有97%、94%、77%、85%的同源性,含有1个PINT保守结构域和1个类似的PCI domain结构域,无信号肽序列。组织表达分析结果表明,猪PSMD13在背最长肌、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、卵巢、子宫、睾丸、胚胎和脂肪等组织均有表达。

三疣梭子蟹脂多糖-β-1,3-葡聚糖结合蛋白基因的克隆及表达模式分析

脂多糖-β-1,3-葡聚糖结合蛋白(LGBP)作为一种模式识别受体在甲壳动物的先天免疫中占有重要地位。利用SMART RACE技术,从三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)血细胞中克隆得到一条LGBP基因。该基因cDNA序列全长为1378bp,包括1095bp的开放阅读框(ORF),共编码365个氨基酸,在基因的5'端还含有138bp的非编码区(UTR),3'端含有144bp的UTR。预测的成熟肽相对分子质量为39825.24k,等电点为4.49。同时,用生物信息学方法对该基因的序列和二级结构进行了初步分析。RT-PCR结果显示:LGBP基因在被检测的组织,包括血细胞、肝胰腺、心脏、鳃和肌肉中都有表达。用金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)和溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)刺激三疣梭子蟹后,发现在实验48h内,混合细菌刺激组血细胞中LGBP基因的表达量明显高于生理盐水对照组,推测该基因在抵抗细菌感染的免疫过程中发挥着积极的作用。

长牡蛎钙调蛋白基因克隆及多态性分析

【目的】从钙调蛋白(CaM)基因克隆和序列分析入手,对长牡蛎CaM基因的功能进行深入研究,为生产实践提供参考依据。【方法】利用SMARTRACE和EPIC-PCR技术克隆长牡蛎CaM基因,然后采用PCR-SSCP技术和DNA测序方法分析长牡蛎CaM基因编码区多态性。【结果】扩增获得长牡蛎CaM基因cDNA全长序列为917bp,包括开放阅读框(ORF)全长450bp,编码149个氨基酸;5'非编码区含222bp,3'非编码区含245bp;ORF内有3段内含子序列,分别为In-tron-1:110bp、Intron-2:137bp和Intron-3:143bp。PCR-SSCP分析获得C5引物野生型TT型、突变型GG型和杂合型GT型3种基因型。基因型和等位基因频率统计结果表明,GG型和G等位基因频率明显高于TT型和T等位基因;而最小二乘分析结果表明,CaM基因位于ORF内第158位T→G的SNPs位点,对长牡蛎的壳重有显著性影响(P<0.05),但对壳长、壳高、壳宽、体总重及肉重无显著影响。【结论】CaM基因对长牡蛎贝壳形成具有一定的影响作用。

杜仲糖基转移酶基因EuCGT1克隆及序列分析

本研究以杜仲(Eucommia ulmoides)7月雌株新生幼枝的树皮为材料,根据杜仲转录组测序数据中筛选的一个糖基转移酶基因(CGT)片段信息设计引物,采用SMART RACE技术,克隆了5’-端1432bp和3’-端535 bp cDNA片段,测序拼接后获得全长1 583 bp的杜仲CGT的cDNA序列。分析结果表明,该cDNA开放阅读框长1 464 bp,编码487个氨基酸,命名为EuGT基因。EuGT在NCBI中经blastn比对,显示序列与甜橙和草莓的UDP-葡萄糖基转移酶基因同源性分别为72%和67%;推测的氨基酸序列经blastp和CDD比对,显示序列与UDP-葡萄糖类黄酮3-O-糖基转移酶-6同源,其中含有UDP-葡萄糖基转移酶的保守域(pfam00201),初步推测EuCGT1蛋白属于糖基转移酶家族。本研究克隆的EuGT基因是首次从杜仲中克隆的糖基转移酶家族基因。以EuCGT1基因构建的植物表达载体pSH-35S-EuCGT1采用农杆菌介导法遗传转化烟草,获得了含EuCGT1基因的转基因烟株,移栽生长1个月的转基因烟草植株在表型上与野生型烟草无明显差异。