GPGPU加速生物序列比对研究进展

序列比对是生物信息学中最常用和最经典的研究手段。生物序列比对需要有强大计算能力的硬件支撑,而近年快速发展起来的GPGPU正好可堪此任。本文首先介绍GPGPU的发展过程,进而讲述GPGPU硬件设备与其编程环境,然后对GPGPU做科学计算时需要的数学库函数做一介绍,最后综述近年来国内外基于GPGPU的生物序列比对软件和相关研究工作,并总结和展望其辉煌前景。     

钢渣组分特征及其用于土壤改良的可行性初步研究

通过测定钢渣的化学组成分析得出其组分特征,进一步通过在有降解碱剂HPMA参与的重（轻）度盐碱土壤及钢渣中栽种不同植物种子（玉米、茄子、水稻和长春花）,观察植物的长势,探究钢渣是否可以用于土壤改良。结果发现钢渣的化学成分与土壤基本相同,但部分成分如CaO、Fe₂O₃、MgO、MnO₂等显著高于土壤,而另外一些组分TiO₂、K₂O、Na₂O、P₂O₅在钢渣中未检测出来。对比重（轻）度盐碱土壤,钢渣与HPMA共同作用时,玉米、茄子、水稻和长春花等发芽率及生长速率明显提高;与常用的蛭石、珍珠岩改良剂对比实验中,不同植物存在类似的发芽率和生长速率,说明钢渣可以作为温室土壤结构改良剂;与钢渣产地丰富的树皮土资源配比形成复方改良剂,发现其具有类似花土（泥炭土）的生长速率和发芽率。初步研究表明,钢渣可以用于盐碱地改良,而且对于设施农业的土壤结构改良具有功效,与当地树皮土资源结合,具有形成复方土壤改良剂的潜力。     

一株产纤溶酶菌株的分离、鉴定及其酶活特征的初步研究

[目的]分离筛选并鉴定产纤溶酶的菌株.[方法]采用血粉培养基富集,琼脂糖-纤维蛋白平板筛选,从自然界中分离筛选出一株产纤溶活性物质的菌株.通过形态学特征、生理生化特征研究,并结合16S rRNA基因序列分析及分子系统发育树的构建结果,确定菌株的种类.[结果]从自然界分离筛到一株产纤溶酶的菌株EF608,经鉴定该菌株为粪肠球菌(Enterococcus faecalis). SDS-PAGE和纤维蛋白自显影表明该纤溶酶的分子量为37 kD,最适反应温度和pH分别为35℃和7.5,EDTA能完全抑制其纤溶活性,而PMSF对其活性无抑制作用.菌株EF608发酵液不仅可以直接水解纤维蛋白,而且具有体外溶栓的作用,对血红细胞没有溶解作用.[结论]筛选到一株具有纤溶活性的粪肠球菌——EF608,为获取新型纤溶酶提供了一种的新的菌源.     

云南省鸟类新纪录——中杓鹬

<正>2012年9月4日下午笔者在对昆明滇池进行水禽调查时,在滇池北岸的南园拍摄到一只中杓鹬Numenius phaeopus。通过查阅《云南鸟类志》等相关资料发现中杓鹬为云南省鸟类新纪录。观察发现该中杓鹬经常停栖在滇池岸边的砖瓦废墟和湖滨的围栏上,该鸟不甚怕生,人员一般可以接近到距其10余米处。中杓鹬分布于中国大部,在云南省周边多个省份均有分布,9月初在昆明滇池边发现的中杓鹬应该为迁徙过程中途经云南的旅鸟。     

Caspase细胞凋亡通路及其在水生无脊椎动物的研究进展

半胱天冬氨酸酶(caspase)普遍存在于真核生物,在细胞凋亡中具有重要作用,广泛参与胚胎发育、炎症反应、器官发生、变态过程及自稳态维持等多种生理过程。caspase级联反应将细胞外信号传递到细胞内,水解底物蛋白或激活转录因子发挥作用。目前,细胞凋亡通路在哺乳动物的作用机制已有大量的报道,但对水生无脊椎的研究相对较少。综述caspase细胞凋亡通路及其在水生无脊椎动物的研究进展。     

四种重楼属植物光合作用特征

Species of Paris (Trilliaceae) have often been used as medicinal plants. Because of excessive exploitation,in this regard the wild resource of Paris is almost exhausted. Some species of Paris were transplanted for use in photosynthesis research and for conservation purposes. In the present study, light and CO2 photosynthetic response curves were investigated in four Paris taxa: P.polyphylla var. yunnanensis and var. alba, P.mairei, and P.marmorata. Our results showed that P.marmorata had the highest maximum photosynthetic rate (Pmax; 8.6μmol·m-2·s-1), light saturation point (LSP; 827μmol·m-2·s-1), maximum electron transport rate (Jmax; 39.9mol·m-2·s-1), a relatively high maximum carboxylation rate (Vcmax; 28.9μmol·m-2·s-1) and carbon dioxide saturation point (Cisat; 726μmol·mol-1), but a lower light compensation point (LCP; 6.23μmol·m-2·s-1) and the lowest carbon dioxide compensation point (Г*; 20.7μmol·mol-1). This suggests that P.marmorata is well adapted to light and CO2; however it has a low ability to acclimate to environmental stress as indicated by low water use efficiency (WUE) in high light conditions. P.polyphylla var. yunnanensis had the highest light compensation point (LCP; 10.1μmol·m-2·s-1), carbon dioxide compensation point (Г*; 35.3μmol·mol-1), carbon dioxide saturation point (Cisat; 727μmol·mol-1), relatively high maximum photosynthetic rate (Pmax; 7.5μmol·m-2·s-1) and light saturation point (LSP; 728μmol·m-2·s-1), maximum light saturated electron transfer rate (Jmax; 37.7μmol·m-2·s-1), suggesting that it is suitable for conditions of higher light and CO2 concentration. This taxon can adapt to adverse conditions, as suggested by high WUE under increased CO2 concentration. In contrast, P.polyphylla var. alba exhibited a relatively lower apparent quantum yield (AQY; 0.037μmol·mol-1) and poorer growth performance than the other taxa. We suggest from our results that different light and water conditions are suitable for the growth of the different taxa. Photosynthesis assimilation efficiency and production can be increased by raising humidity for P.polyphylla var. yunnanensis and P.marmorata. To protect plants of P.polyphylla var. alba from strong sunshine, they should be shaded from March to mid June.     

59卷3期封面

Cover illustration: Firmiana sinomiocenica; Shanwang Basin, Shandong Province, Early Miocene. Courtesy of Wang Zi-xi and Shi Gong-le; Shi Gong-le, the photographer.     

一种提高微生物发酵单位的新优化控制策略

微生物发酵过程对技术进行控制和优化,对微生物发酵单位的经济利益和质量都具有重要的作用。在传统的微生物发酵过程中,为了提高工作的效率和质量,注重对菌种方面的选择。但是,随着我国生物信息技术的不断发展,对其领域进行了一系列的研究,并对微生物发酵过程进行了优化。本文对一种提高微生物发酵单位新优化控制进行了分析和阐述,并提出了一些建议,以此促进我国微生物研究领域的长远发展。     

白藜芦醇通过Pi3K/AKT 通路抑制胃癌SGC-7901 细胞增殖和迁移

目的:验证白藜芦醇是否可以抑制胃癌SGC-7901细胞增殖和迁移及其信号通路。方法:用不同浓度白藜芦醇干预SGC-7901细胞,再用LY-294002和IGF-1分别用来抑制和激活Pi3K/AKT通路。MTT法测细胞增殖,划痕试验和Transwell试验测细胞迁移,Western blot检测细胞迁移相关蛋白(MMP-2、MMP-9)、细胞迁移相关蛋白(P21、P27)、以及AKT、p-AKT的表达情况;结果:相比于对照组,白藜芦醇组胃癌细胞增殖和迁移减弱(P=0.001),p-AKT表达减少(P0.001);LY-294002可以抑制p-AKT的表达(P=0.004),和白藜芦醇一样可以抑制胃癌细胞的增殖和迁移;IGF-1可以显著增加p-AKT的表达(P0.001),可以逆转白藜芦醇对胃癌细胞增殖和迁移的抑制作用。结论:白藜芦醇通过抑制Pi3K/AKT信号通路抑制胃癌细胞增殖和迁移。     

非布司他对痛风合并高尿酸血症患者血清sICAM-1, ET-1 及尿酸水平的影响

目的:探讨非布司他对痛风合并高尿酸血症患者血清内皮素-1(ET-1)、细胞间粘附分子-1(ICAM-1)及尿酸水平的影响。方法:收集在我院就诊或住院治疗的80例痛风合并高尿酸血症患者,随机分为实验组和对照组,每组40例。对照组患者给予别嘌呤醇片治疗;实验组患者给予非布司他片治疗。观察并比较两组患者治疗前后血尿酸、s ICAM-1、ET-1水平及临床疗效。结果:与治疗前相比,两组患者治疗后的血尿酸、s ICAM-1、ET-1水平均显著降低(P0.05);与对照组相比,实验组患者的血尿酸、s ICAM-1、ET-1水平较低(P0.05),临床治疗总有效率较高(P0.05)。结论:非布司他能够降低痛风合并高尿酸血症的s ICAM-1、ET-1及尿酸水平,且临床疗效较好。