两种过滤特征基因选择算法的有效性研究

对基因表达谱进行特征基因选择不仅能改善疾病分类方法的效能,而且为寻找与疾病相关的特征基因提供新的途径．通过比较用调整p值的t检验、非参数评分两种特征基因选择算法后和未进行选择时支持向量机(SVM)分类器的分类性能、支持向量(SV)的吻合度、错分样本ID的吻合度和对样本均匀翻倍后的稳定性．结果发现：特征选择后线性、核函数为二阶多项式和径向基的SVM分类性能明显提高;特征选择前后的SV及错分样本ID的吻合度均较高;SVM的稳定性较好．由此得出结论：这两种特征选择算法具有一定的有效性．     

肿瘤亚型识别研究中智能算法的应用

目的:为解决肿瘤亚型识别过程中易出现的维数灾难和过拟合问题,提出了一种改进的粒子群BP神经网络集成算法。方法:算法采用欧式距离和互信息来初步过滤冗余基因,之后用Relief算法进一步处理,得到候选特征基因集合。采用BP神经网络作为基分类器,将特征基因提取与分类器训练相结合,改进的粒子群对其权值和阈值进行全局搜索优化。结果:当隐含层神经元个数为5时,候选特征基因个数为110时,QPSO/BP算法全局优化和搜索,此时的分类准确率最高。结论:该算法不但提高了肿瘤分型识别的准确率,而且降低了学习的复杂度。     

基于模糊支持向量机的膜蛋白折叠类型预测

现有的基于支持向量机（support vector machine,SVM）来预测膜蛋白折叠类型的方法．利用的蛋白质序列特征并不充分．并且在处理多类蛋白质分类问题时存在不可分区域,针对这两类问题．提取蛋白质序列的氨基酸和二肽组成特征,并计算加权的多阶氨基酸残基指数相关系数特征,将3类特征融和作为分类器的输入特征矢量．并采用模糊SVM（fuzzy SVM,FSVM）算法解决对传统SVM不可分数据的分类．在无冗余的数据集上测试结果显示．改进的特征提取方法在相同分类算法下预测性能优于已有的特征提取方法：FSVM在相同特征提取方法下性能优于传统的SVM．二者相结合的分类策略在独立性数据集测试下的预测精度达到96．6％．优于现有的多种预测方法．能够作为预测膜蛋白和其它蛋白质折叠类型的有效工具．     

随机森林：一种重要的肿瘤特征基因选择法

特征选择技术已经被广泛地应用于生物信息学科,随机森林（random forests,RF）是其中一种重要的特征选择方法。利用RF对胃癌、结肠癌和肺癌等5组基因表达谱数据进行特征基因选择,将选择结果与支持向量机（support vector machine,SVM）结合对原数据集分类,并对特征基因选择及分类结果进行初步的分析。同时使用微阵列显著性分析（significant analysis of microarray,SAM）和ReliefF法与RF比较,结果显示随机森林选择的特征基因包含更多分类信息,分类准确率更高。结合该方法自身具有的分类方面的诸多优势,随机森林可以作为一种可靠的基因表达谱数据分析手段被广泛使用。     

基于具有多茎环特征GA-SVM的人类pre-miRNA的预测研究

MicroRNA（miRNA）是一类长度约为21 nt的非编码RNA,在动植物中发挥着重要而广泛的转录后调控作用. 现有的计算预测方法通常不能很好地识别具有多分枝茎环二级结构的pre miRNA.为进一步提高对pre miRNA的预测精度,本文在以往研究的基础上,新引用了一类多茎环生物学特征,将遗传算法（GA）与支持向量机（SVM）结合以进行特征选择,同时优化SVM分类器模型参数（c,g）,并对数据集的不平衡性进行处理,构造出新的分类器.本文采用人类pre miRNA作为研究数据集,通过5折交叉验证,实验结果显示,新的分类器能够有效地提高预测精度.     

玉米扩展蛋白Expansin基因家族定位及基因表达模式分析

扩展蛋白（Expansin）是一类能够使植物细胞壁松弛的活性蛋白,在植物生长发育过程中起着重要作用。利用PLAZA、NCBI、MaizeGDB、Uniprot、PLEXdb等基因组数据库,获得玉米Expansin家族的基因序列、染色体基因座位、蛋白质序列以及长度,构建玉米Expansin基因家族系统进化树,进行基因组织表达谱的分析。结果表明,玉米基因组中含有93个Expansin基因,分布于玉米的9条染色体上;多数Expansin具有250~300个氨基酸;玉米Expansin基因家族有40个Expansin A（EXPA）、47个Expansin B（EXPB）、6个Expansin-like A（EXLA）,未发现Expansin-like B（EXLB）;44个玉米Expansin基因在不同玉米组织中特异表达。该研究结果不仅为玉米扩展蛋白的深入研究奠定了基础,而且为其他研究人员对基因信息的获取提供了参考。     

小麦-冰草异源附加系的创建 IF_3、F_2BC_1、BC_4和BC_3F_1世代的细胞学

为了进一步研究冰草属的Ｐ染色体组在小麦背景下的遗传效应和试图建立一套小麦－冰草属异源附加系,对来自普通小麦品种Ｆｕｋｕｈｏ×冰草Ｚ５５９杂种的Ｆ３、Ｆ２ＢＣ１、ＢＣ４和ＢＣ３Ｆ１世代的２２２株进行了减数分裂行为观察。结果表明：（１）２ｎ染色体的分布范围为３９～５４;（２）冰草Ｚ５５９的Ｐ染色体组存在抑制小麦Ｐｈ效应的遗传系统,而且该系统可能只涉及不多于３条Ｐ染色体,但其对Ｐｈ基因的抑制效应是微弱的;（３）Ｐ染色体组存在控制染色体在减数分裂后期分离的基因,该基因可能只涉及不多于２条Ｐ染色体;（４）抑制小麦ｐｈ效应的基因和控制染色体在后期分离的基因可能位于不同的Ｐ染色体上;（５）已获得５个可能的小麦－冰草异源附加系。     

人体一些单基因性状遗传分析

人体一些单基因性状遗传分析葛如陵,王育秀（山东滨州医学院２５６６０３）（山东北镇中学２５６６１８）单基因性状是指受一对等位基因控制的性状。单基因性状的遗传方式可分为：常染色体显性遗传（ＡＤ）、常染色体隐性遗传（ＡＲ）和伴性遗传（ＳＬ）３大类。伴性遗传...     

持变概率法与核酸序列中的信息提取

利用一种新的序列分析方法——持变概率法,对GenBank数据库中果蝇、小家鼠、人类的7310条核酸序列片断进行分析,得出：（1）核酸序列中的持变概率与持变数呈指数关系变化;（2）同一种生物同一染色体的持变指数很相近;（3）同一种生物不同染色体的持变指数有一定的差异;（4）不同种生物染色体的持变指数之间有显著差异。说明持变概率法能够提取核酸序列的特征,持变指数有助于基因的分类与识别,此方法可用于基因序列分析。     

哺乳动物性别分化的调控

哺乳动物性别分化调控的分子机制的研究特别是性别分化的层次调控、剂量补偿和性染色体进化这三个领域,已取得快速进展。已经发现Ｙ染色体性别决定区基因（ＳＲＹ）、Ｘ染色体ＤＳＳ－ＡＨＣ决定区基因１（ＤＡＸ－１）、甾类生成因子１基因（ＳＦ１）和Ｗｉｌｍｓ瘤抑制基因（ＷＴ－１）等与哺乳动物性别决定有关。ＳＲＹ启动睾丸分化,但胚胎发育成雄性的其余步骤由事丸分泌的激素控制。ＤＡＸ－１且编码一种女性特异功能的蛋白质,它在男性中被ＳＲＹ所抑制。ＳＦ－１和ＷＴ－１在ＳＲＹ开启之前作用于性腺和肾上腺发育的启动。哺乳动物通过随机失活雌性两条Ｘ染色体中的一条来使Ｘ连锁的基因在两性间的表达水平达到平衡（剂量补偿）。Ｘ染色体失活由Ｘ染色体失活中心（ＸＩＣ）控制。失活的Ｘ染色体专一转录基因（ＸＩＳＴ）是ＸＩＣ的强烈候选者,它可能参与Ｘ失活的启动。对有袋目和单孔目动物性染色体的研究为我们提供了其进化的信息。有证据支持性染色体起源于一对同源常染色体,而ＳＲＹ的祖先基因可能是ＳＯＸ－３。     

孝顺竹肉桂醇脱氢酶基因的克隆及表达研究

肉桂醇脱氢酶(cinnamoyl alcohol dehydrogenas,CAD)是木质素生物合成过程中的一类关键酶.采用RT-PCR及RACE方法从孝顺竹笋中分离出CAD基因家族的一个基因,cDNA全长是1131 bp(GenBank注册号为GU985522),含有一个1 107 bp的读码框,编码一个368 aa...     

臂踝脉搏波传导速度与冠状动脉病变程度的相关性研究

目的：探讨臂踝脉搏波传导速度（brachio—anklepulsewavevelocity,baPWV）与冠状动脉粥样硬化狭窄程度的相关性。方法：选择198例行冠脉造影的患者为研究对象,根据冠状动脉管腔狭窄程度分为非冠心病组（对照组,50例）和冠心病组（148例）;并将冠-22病组分为单支病变组（48例）、双支病变组（56例）及多支病变组（44例）,所有患者均采用动脉硬化检测仪检测baPWV,观察各组baPWV值及Gensini积分的变化,并对其行相关性分析。结果：CAD组多支病变、双支病变、单支病变亚组及对照组冠状动脉Gensini积分分别为45．06±7．27、30．83±4．50、24．83±4．94和13．75±1．74,baPWV值分别为2．13±0．32、1．68±0．14、1．12±0．13和0．93±0．17m／s,组间差异具有统计学意义（P〈0．05）。冠心病组baPWV值与冠状动脉Gensini积分呈正相关。结论：baPWV值与冠状动脉粥样硬化的病变范围密切相关,可作为诊断冠心病和预测其病变严重程度的辅助指标。     

丹参肉桂醇脱氢酶基因（SmCAD）的克隆及表达分析

肉桂醇脱氢酶（cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD）依赖于NADPH还原肉桂醛及其衍生物,是催化木质素单体生物合成途径的最后一步关键酶。通过分析丹参转录组数据库,从丹参中获得一条肉桂醇脱氢酶基因,命名为SmCAD（Genebank注册号：HQ162287）。该序列包含一个长为1083 bp的开放阅读框,有3个内含子和4个外显子,编码360个氨基酸,含有NADP（H）结合域,Zn1和Zn2锌结合位点。利用BD walking的方法获得其启动子序列1202 bp,序列分析结果表明,SmCAD启动子区包含茉莉酸甲酯（MeJA）、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）响应元件以及MYB结合位点。利用实时荧光定量PCR分析表明,该基因在丹参根、茎、叶中均有表达,且其表达受到MeJA的诱导和GA3的抑制,推测该基因可能参与了丹参对外源信号的应答反应。研究结果可为进一步研究SmCAD基因在丹参中的具体功能提供理论依据。     

基因工程手段提高磷脂酰丝氨酸合成酶活性的研究

为了提高目的蛋白磷脂酰丝氨酸合成酶(PSS)的表达,使用rTaq酶从E coli K12总DNA中PCR扩增获得磷脂酰丝氨酸合成酶基因片段,将其重组于高效表达载体pET28b质粒,转入相应表达菌株进行表达,收集菌体超声破碎获得含PSS的粗酶液,使用两相反应体系进行生物转化,HPLC-ELSD手段进行酶活检测。结果显示,重组菌株中PSS的酶活力比对照有所提高,同时获得酶活力提高的突变基因pssE210G。将突变基因重组于更高效的表达载体pBAD-MCS,转入相应宿主菌株表达。结果显示E.coli TOP10(pBAD-MCS-pss)表达的酶活性明显优于E.coli BL21(pET28b-pss)中表达的酶活性。以上实验结果表明,将目的基因重组于高效表达质粒有助于提高酶活力;组合到不同的表达质粒,酶活提高程度不同;磷脂酰丝氨酸合成酶基因第73位氨基酸发生突变,对其酶结构和酶活力有直接的影响。     

食管鳞状细胞癌中DICKKOPF-3基因的甲基化状态及表达

目的检测食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell cancer,ESCC)中Wnt通路拮抗基因DICKKOPF-3(DKK3)的甲基化状态,探讨其与ESCC发生的关系。方法应用甲基化特异性PCR(methylation specificPCR,MSP)及RT-PCR的方法检测78例ESCC及相应癌旁非肿瘤组织中DKK3基因的甲基化状态及mRNA表达情况,应用免疫组化的方法检测通路中心因子-βcatenin蛋白及下游靶基因cyclinD1的表达,并分析其与食管癌发生的关系。结果在ESCC组织中,DKK3基因的甲基化频率为37.2%(29/78),明显高于癌旁非肿瘤组织(χ2=35.622,P=0.000);癌组织中该基因的甲基化率与肿瘤患者临床分期相关(χ2=4.705,P=0.030),而与组织学分级无关;食管癌中DKK3基因mRNA的阳性表达率为65.4%(51/78),明显低于癌旁非肿瘤组织(χ2=13.298,P=0.000)。在发生甲基化的食管癌组织中该基因的mRNA表达缺失及-βcatenin蛋白的异质表达率均明显高于未发生甲基化的癌组织,且差异有统计学意义(χ2mRNA=29.141,P=0.000;χ2-βcatenin=6.245,P=0.012)。食管癌中cyclinD1的表达明显高于癌旁组织,且癌组织中该蛋白的表达与DKK3基因的甲基化状态相关(χ2=4.921,P=0.027)。结论 ESCC组织中DKK3基因高甲基化导致的转录沉默可能与食管癌的发生有关,并可能通过活化Wnt/-βcatenin信号转导通路促进下游靶基因cyclinD1的过表达发挥作用。     

冠心病强化标准化药物治疗最新进展

冠状动脉粥样硬化性心脏病的患病人数呈逐年上升趋势,目前治疗冠心病的方法主要包括改善生活方式,药物治疗,经皮冠状动脉介入治疗（PCI）和外科冠状动脉旁路移植手术治疗（CABG）。虽然介入治疗在治疗阻塞性冠心病取得了显著的进展,但因支架再狭窄,晚期血栓形成,及未知的机制,其死亡率未见明显下降。冠状动脉旁路移植手术虽可降低死亡率,但因其为侵入性操作及手术费用的较高成本,不能为大部分患者接受。近几年来进行了一些全球多中心的临床试验研究,以评估不同诊疗方案对冠心病的预后及远期疗效。目前一些研究表明强化标准化药物治疗（optimal medical therapy,OMT）可与再血管化治疗同效。本文将针对冠心病强化标准化药物治疗方面的实验研究进展进行简要综述。     

超量表达MrCN基因提高烟草植株对TMV的抗性

利用农杆菌介导的遗传转化法将含有普通烟草Ubi．U4启动子驱动MrCN基因表达的元件导入TMV敏感烟草品种K326中,对筛选鉴定出的T0代转基因植株接种TMV,测定其接种前后不同时期的理化指标,以接种TMV的野生型植株为对照。结果显示,转基因植株和野生型植株接种TMV前叶绿素（Chl）和MDA含量YLSOD、POD和CAT酶活力均无显著差异,但接种TMV后野生型植株Chl含量逐渐降低,转基因植株Chl含量先增后降,在接种TMV后5d时转基因植株叶片Chl含量显著高于野生型植株。接种前期（0-3d）转基因植株MDA含量略低于野生型植株,但差异不显著;但接种后期（3～5d）前者的MDA含量显著低于后者。接种TMV后转基因植株中SOD、POD及CAT酶活性变化幅度较野生型植株高,以CAT的变幅最为显著。另外,Real-timePCR分析结果表明,接种TMV后3d时转基因植株删蹦、PR-1α及NrCN表达量均显著高于野生型植株。以上结果表明,通过转基因技术提高烟草抗病基NNrCN的表达量,能提高防御酶活性及病程相关基因的表达量,从而延缓植株感染TMV的发病时间,增强敏感植株对TMV的抗性。     

分子标记辅助改良杂交稻协优57及其父母本的蒸煮食味品质

协优57是一个产量高和适应性强的杂交中籼组合,但由于其父母本直链淀粉含量（AC）高,导致杂交稻米的AC较高、蒸煮食味品质较差。先前利用PCR-AccⅠ分子标记辅助选择对协优57的亲本057[恢复系,记作057（GG）]和协青早A[不育系,记作协A（GG）]的W x基因进行改良。利用改良前、后的各亲本分别配组,分析不同组合的AC、食味品质和颗粒性淀粉结合酶（GBSS）活性。结果表明,改良单亲的GT型组合协A（GG）×057（TT）、协A（TT）×057（GG）杂交稻米的AC由原组合协A（GG）×057（GG）的28%分别降到19.9%和19.3%,但均一性较差。改良双亲的TT纯合型组合协A（TT）×057（TT）的杂交稻米,不仅AC降到中等偏低水平（13.1%）,而且AC的均一性也有了很大的提高,蒸煮食味品质明显改善。GBSS活性分析表明：三种W x基因型的GBSS活性总体表现为GG〉GT〉TT。     

TW近交系小鼠的血液生化及毛色基因检测

目的建立野生来源TW（Tianjin wild,TW）近交系小鼠的体重和血液生化正常范围并检测其毛色基因纯合性。方法分别选用F23代TW近交系成年小鼠,进行毛色基因测试,并检测动物的体重及血液生化指标。结果 6周龄前,雌雄TW小鼠体重差异无统计学意义（P〈0.05）;6周龄后雄性TW小鼠体重明显高于同期雌性小鼠体重,差异具有统计学意义（P〈0.05）。血生化检测指标中,雌雄小鼠的总蛋白和甘油三酯均值不同,差异具有统计学意义（P〈0.05）,其他各项差异均无统计学意义（P〉0.05）,且与文献报道的其他品系结果不一致。毛色基因测试,F1代小鼠的毛色为白腹野生色,其基因型为AWAWBBccDD。结论 TW小鼠毛色基因已达纯合,且在一些指标上与通用实验小鼠品系不同,具有自身特点。     

梨果实愈伤组织褐腐病菌侵染过程cDNA-SRAP差异分析

梨果实褐腐病危害果实,可造成果实运输和储藏过程中严重的经济损失。本研究构建了褐腐病菌侵染梨果实愈伤组织离体系统,对梨褐腐病菌侵染其果实愈伤组织不同时期进行细胞学观察分析,基于cDNA-SRAP技术,分析该过程中差异基因表达,以期分离克隆与梨果实抗病反应过程相关的防卫基因。结果表明：与未侵染的梨果实愈伤组织相比,侵染12～60h过程中梨果实褐腐病菌从表面逐渐深入到内部细胞;30个SRAP引物组合共扩增出457条带,其中差异回收条带数为16条,差异比率为3.5%。最终获得5条差异基因表达条带。核酸序列同源性分析表明,其中1条差异基因片段未搜索到任何同源蛋白,2条差异基因片段经序列比对,序列相似度一致,与苹果属的肉桂醇乙酰脱氢酶（CAD）同源性为96%;其他2条差异基因片段分别与DNA结合蛋白（DBP）和寡肽转运蛋白（OPT）基因序列同源,其同源性为85%和78%,因此暂将这3个基因命名为PbCAD、PbDBP和PbOPT。荧光定量PCR结果表明,PbCAD基因在褐腐病菌侵染梨果实愈伤组织12和24h时相对表达量最高,为对照的2.94和2.66倍;PbOPT基因在褐腐病菌侵染梨果实愈伤组织12～36h时相对表达量明显升高,为对照的2.17～2.46倍,而其他时期表达量均与对照接近;PbDBP基因表达量在整个侵染时期均与对照接近。因此我们推测PbCAD和PbOPT基因可能为梨褐腐病菌侵染梨果实愈伤组织响应的相关防卫基因。