抗衰老药物对线虫生存曲线影响的荟萃分析

随着世界人口老龄化步伐的加快,衰老机制及抗衰老药物的研究日益成为生物医学领域的热点前沿之一.国内外已有大量研究报道抗衰老药物能够延长多种模式生物包括线虫、果蝇、小鼠、大鼠及灵长类等的寿命,然而,这些药物延缓衰老方式的差异仍缺乏系统研究.因此,本研究以衰老研究的热点模式生物线虫为对象,搜集1990年以来国内外刊物上正式发表的有关抗衰老药物寿命试验的研究文献及其涉及的生存曲线,利用荟萃分析比较了不同抗衰老药物与生存曲线变化类型间的关系,并结合药物的药理作用探讨其延寿机制.生存曲线特征聚类结果与药物生物学分类交叉分析结果表明,药理作用类型与增益类型具有很强相关性,提示这2种分类方法的结果是匹配的.抗氧化剂类药物和控制血糖类药物对生存曲线的改善总体增益虽然不是最高,但相对于正常组生存曲线其增益部分呈平移形,表明该类药物可以通过改善年龄结构对整个群体产生显著增益,且其衰老曲线的特征与自然衰老相似.抗癫痫药物及胃肠道菌群相关药物总体增益较大,其曲线增益形状呈梯形,提示该类药物(尤其是胃肠道菌群相关药物)尽管显著延长了少数个体的最大寿命,但是从整个群体来看,大多数个体寿命延长程度并不明显,受益的少数个体可能需要较长的外界资源支持方能保持较长时间的存活状态,这种模式既不大众化也不经济.综上所述,清除自由基和控制血糖类药物对健康老年有着更为积极合理的作用与效应.     

基于复合叶片特征的计算机植物识别方法

该文探讨如何根据植物的叶片特征,利用图像处理和机器学习的方法对植物进行分类。鉴于现有的叶片分类系统多采用单一的特征,如几何和纹理等,仅能在小规模数据库上得到较好的结果。然而,随着样本种类的增多,单一特征在不同种类叶片之间的相似性非常明显,致使分类正确率降低。该研究使用多种复合特征,并提出了原创的预处理方法以及宽度、叶缘频率特征,较传统的几何特征更为详尽。研究结果显示,复合特征可以有效避免算法过拟合问题,使之适用于更大的数据库。通过提取21类植物的叶片宽度、颜色、叶缘和纹理共292维特征,对1 915张数字图像进行了分类,正确率达到93%,并分析了各类特征对分类结果的影响。研究结果表明,在不影响分类正确率前提下,可将特征减少到约100维。     

转录因子结合位点的计算分析方法

基因组上众多基因和非编码转录体按照特定的规律有序地表达是细胞正常生命活动的基础。转录调控是基因表达调控的关键步骤,转录因子结合在基因启动子序列中的转录因子结合位点,启动基因的转录和控制基因的转录效率。分析转录因子结合位点对研究基因调控系统有着重要意义,生物信息学在转录因子结合位点的研究中发挥着关键的作用。文章综述了分析蛋白质编码基因的转录因子结合位点的典型流程,总结了主要的算法、软件和资源,并简要评述了目前非编码RNA转录调控的研究现状。     

脊椎动物中微小RNA进化模式研究

微小RNA（microRNA,miRNA）是一类长度约为22个核苷酸的内源性非编码RNA．它们在植物、多细胞动物和病毒的基因组中广泛存在并起着重要的调控作用．到目前为止,人们对于这类重要调控因子的进化特性还知之甚少．大多数的miRNA被认为在进化上是高度保守的,但近期随着大量相对不保守的miRNA被相继发现并报道,人们发现在进化过程中不断有新的miRNA产生．在本文中通过研究一个微小RNA超家族,分析了miRNA在脊椎动物中的进化特性．发现新产生的miRNA在其出现后的一段时期内会经历一个近似中性进化的过程,在序列上快速演变,随后逐渐固定下来,并在进化上趋于保守．同时观察到miRNA有系特异性（1ineage—specific）的大规模复制现象,以及miRNA在串连复制后,同源的miRNA前体可能会选择其发卡环不同臂上的序列作为成熟体,从而大大增加了miRNA新功能产生的可能性．这些观察表明,miRNA这一类重要的调控因子在进化过程中是十分活跃的。     

用模式识别方法预测蛋白质的二级结构

本文建立了用模式识别理论和技术在计算机上预测蛋白质二级结构的方法.特征的抽取和样本的选择是使用该方法的关键.这一方法与其他方法相比各有特色,预测精度也比较高,鉴于目前国内外将此方法用于蛋白结构预测的研究的还不多,我们拟进一步发展、完善这一方法.     

偏执型精神分裂症与4个涉及多巴胺代谢的基因之间的关联分析

精神分裂症是由多基因相互作用导致的复杂疾病。对其易感基因,儿茶酚氧位甲基转移酶基因（COMT）的众多报道充满了矛盾。在对偏执型精神分裂症研究中,我们用多基因座关联分析法研究了4个涉及神经递质多巴胺代谢的基因之间的相互作用。分析结果支持如下假说：COMT-136-BclI对Val^108/158Met有调控作用。当前者的基因型是CC时,后者的易感等位基因型是Met（A）;而当前者的基因型是GG时,后者的易感等位基因型是Val（G）。这一新的假说可以解释此前单基因座分析对Val^108/158Met(COMT)的截然相反的报道,同时也显示了多基因座分析对复杂疾病研究的必要性。      

三维基因组数据分析方法进展

对染色质三维结构的探究逐渐成为了解基因组功能与基因调控关系的必要手段.近年来,随着高通量染色体构象捕获(Hi-C)等技术的发展和高通量测序成本的降低,全基因组交互作用的数据量快速增长,交互作用图谱分辨率不断提高.这给三维基因组学发展带来机遇的同时,也给计算建模带来了挑战.当前,三维基因组数据的分析方法覆盖面广,包括了数据前期处理、标准化、可视化、特征提取、三维建模等环节,但是如何从中选择高效、准确的方法却成为制约研究者们开展研究的一项关键因素.本文根据这些方法的适用场景、原理及特点进行系统地归纳,并重点关注了针对新技术或新需求的分析方法,以期促进这一领域中信息学方法的应用和开发,助力三维基因组学的研究.     

DNA甲基化的生物信息学研究进展

作为重要的表观遗传学现象之一,DNA甲基化对基因的表达发挥重要的调控功能．随着高通量检测技术的不断发展,对DNA甲基化的生物信息学研究也成为DNA甲基化研究中的一个非常活跃的热点．对生物信息学在DNA甲基化状态的预测、CpG岛不易被甲基化的机制研究、探索DNA甲基化同其他表观遗传学现象之间的关系以及DNA异常甲基化同癌症的发生和发展之间的关系等方面的研究进展进行综述．     

多巴胺通路的基因与精神分裂症风险的多位点关联研究

精神分裂症是一种严重的精神疾患, 全世界的群体发病率约为1%. 一般认为它是一种复杂的多基因疾病, 其致病因素是多个基因的联合作用. 有证据表明多巴胺递质系统的改变与精神分裂症有关. 为了发现多巴胺代谢通路中的精神分裂症易感基因, 收集了82个精神分裂症病例和108个与之匹配的正常对照, 分析了该人群位于多巴胺代谢通路上的24个基因中的59个单核苷酸多态性(SNPs)位点. 由于传统的单位点关联研究忽视了复杂疾病的多基因致病性的本质, 不考虑易感基因之间的相互作用, 因此提出了一个多位点的关联分析方法, 该方法用致病后验概率度量一个多位点基因型组合的致病风险, 并用一套基于扰动和平均的算法来检测易感的多位点基因型组合和抑制噪声, 避免在结果中包含假阳性位点. 发现了一个三位点的SNP组合, 相应的基因组合为COMT和ALDH3B1基因, 对精神分裂症高度易感.     

土霉素发酵生产后期模型化

本文针对间歇式土霉素发酵过程(FBOFFP)中生产期后期产物增加慢的较普遍问题,采用了两阶段最小二乘法和Durbin程序,建立培养因子,生化园子和产物因子的多对多同归模型,得出培养基残氮低是造成比生产率低的结论。但原有工艺却认为残氮是不低的,其原因在于以前的氮测最法不能把有用氮与无用氮区分开来,采用了新引进的测量法后,结果发现：无用氮不低,而有用氮却是显著的时间减函数,从而证实了本文的结论是完全正确的,3000h工业试验的结果表明：产量在原来较高基础上增加1％,发酵效价达到32000μ／ml。