基于滑动窗口的原核转录起始位点计算定位方法

转录起始位点的计算定位是基因转录调控研究的重要内容,但现有方法的识别性能较低。文章作者在已有原核启动子识别算法的基础上,提出了一种基于滑动窗口的原核转录起始位点计算定位方法,通过在合理限定的定位范围内对序列进行滑动扫描,来预测转录起始位点的位置。首先根据窗口序列的交迭组分特征和启动子其它特征分别建立二次判别分类器,用其计算对应位置的似然得分,再利用转录起始位点与翻译起始位点的间隔经验分布信息对似然得分进行修正,最后依照似然得分的分布情况由阈值定位算法确定预测位置。对大肠杆菌真实序列数据的测试结果表明,该定位算法可实现对真实转录起始位点位置的有效预测,与已有算法相比,当敏感性指标同为0.85左右时,特异性指标可从0.20提高至0.65,从而使得定位准确率提高了约20个百分点。     

胚胎的宫内和异位植入

胚胎植入是一个十分复杂的过程, 被认为是调控女性生育和发展避孕方法最理想的靶点和关键薄弱环节. 近几年, 该领域研究取得一定进展. 然而, 临床上的异位植入对胚胎正常植入的许多理论问题, 特别是对所谓的子宫“特异植入窗口”和子宫内膜-胚胎“特异对话”的概念提出了挑战. 在腹腔异位妊娠病例中, 少部分比例的妇女能完成全部妊娠过程, 生下发育正常的婴儿, 引起生殖生物学家的特别兴趣. 异位植入的事实表明, 对胚胎植入起决定作用的基因或分子可能不是来自母体, 而是来自胚胎, 母体组织只提供了胚胎发育的载体. 在加强正常和异常情况下胚胎植入细胞和分子生物学研究的基础上, 寻找和确定控制着床的内源和外源关键特异分子, 可为有效发展新一代抗胚胎植入特异避孕药物及寻找诊断和治疗异位妊娠提供理论依据.     

斑块边缘效应的定量评价及其生态学意义

边缘效应是生态系统 (斑块 )边缘和生态过渡区所呈现出的生态效应。但由于景观性质、研究目标和斑块形状的变化 ,边缘效应影响的范围和程度差异较大。核心斑块与周边景观之间的相似性既可以增强边缘效应 ,也可以减弱边缘效应。正确理解和确定边缘效应的影响范围和程度直接关系到对野外环境观测数据的科学使用。许多情况下 ,由于未能正确认识一个生态系统(斑块 )的边缘效应 ,时常会将在边缘效应地区获得的数据与系统内部核心区的观测数据混淆使用 ,得出一些不科学的结论。边缘效应的定量评价对于进行科学的野外环境观测 ,及其在自然保护区功能区设计和生物多样性保护中具有重要意义。但如何定量评价生态系统 (斑块 )的边缘效应目前还缺乏科学有效的方法。从分析边缘效应的概念和影响因子出发 ,结合地理信息系统 ,提出了开展定量评价斑块边缘效应的方法 ,并探讨了定量研究边缘效应的生态学意义。     

蛋白质特征曲线的研究

提出一种新颖的方案使蛋白质结构信息可视化。在滑动窗口方法基础上,每一个天然氨基酸采用从氨基酸索引数据库中挑选的48种特性参数描述,在某一特定窗口下的所有氨基酸残基的参数就组成一个矩阵,通过矩阵变换得到一个方矩阵,再经过窗口的滑动就得到基于整个蛋白质的所有这些窗口矩阵的本征值矩阵。对本征值矩阵元素作图得到一系列的本征值曲线,这种曲线的轮廓不随窗口的变化而变化,这些曲线被称为蛋白质的特征曲线。为选择合适的窗口宽度、对同一类型蛋白质不同窗口宽度及不同类型蛋白质相同窗口宽度下的本征值矩阵进行了比较研究,对其潜在的用途进行了讨论。     

自复寄生蜂的生殖特性及其对生物防治的影响

自复寄生蜂营雌雄异律发育,雌蜂为初级寄生蜂,雄蜂为复寄生蜂。依据寄主类型产下的相应性别的后代,其性比受到寄主数量、初级寄主与二级寄主的相对丰度等因素影响。自复寄生蜂能够寄生和取食初级寄主,抑制有害昆虫的种群数量,同时能够寄生和取食同种和异种寄生蜂幼虫,产生致死干扰竞争作用。复寄生二级寄主时,易感时间窗口主要集中在老熟幼虫至预蛹阶段。与同种二级寄主相比,自复寄生蜂更倾向于寄生异种二级寄主或无选择倾向性,取食时,更倾向于异种二级寄主。自复寄生蜂特殊的生殖方式使其对生物防治的影响备受争议。在评价其生物防治价值时,应对其正面影响和负面影响做出全面权衡。本文对自复寄生蜂的生殖特性、对同种和其他种类寄生蜂产生的致死干扰竞争作用及其对生物防治的影响等问题的国内外研究进展进行了综述,以期为利用这种天敌资源开展有害生物综合治理提供依据。     

胚泡着床窗口的分子调控

着床窗口是指当胚胎发育到胚泡阶段时,子宫也增殖和分化到可接受状态,二者相互作用使胚泡着床的短暂时间.雌激素和孕酮是该过程的综合调控分子,它们通过多种局部信号分子的介导,使子宫中的各种细胞类型增殖、分化,为着床窗口的开放做出相互协调的反应.子宫与胚胎在着床窗口通过前列腺素、组织胺、降钙素、多种细胞因子和生长因子的旁分泌作用进行分子对话,使胚泡滋养层与子宫内膜上皮发生附着反应.着床窗口一旦开放,即自动向非接受态转化.     

鄱阳湖越冬雁类食源植被适宜取食时间窗口

雁类是长江中下游越冬水鸟的优势种群,以苔草(Carex spp)等湿生植被为主要食物来源。作为长江中下游仅存的通江湖泊之一,鄱阳湖显著受到水文波动的影响,湿地植被的生长发育与洲滩淹没和出露时间密切相关。雁类对食物资源具有高度的选择性,建立雁类取食植被的特征和苔草生长过程之间的关系,是刻画适宜栖息地时空分布范围,开展雁类及其食物资源保育的关键。选择鄱阳湖典型子湖泊常湖池作为研究区,对苔草春季生长期开展了原位观测试验,对4个高程梯度的苔草株高和生物量等关键生长因子进行了12次野外监测和采样。同时,结合遥感影像、气温数据及实地观测记录,确定了4个高程梯度洲滩的出露时间和苔草有效生长时间。在此基础上,建立了基于Logistic方程的苔草株高和生物量的生长过程曲线。并根据实地观测的雁类觅食苔草的特征,反推得到雁类适宜取食苔草的时间窗口。结果表明:苔草株高与地上生物量显著正相关,水文条件和气温是影响苔草生长的关键因素,而退水时间的推迟,会导致生长期缩短和低温限制下的有效生长时间减少,影响雁类食物资源的分布。苔草在秋季生长期出露达到12—28 d,而在春季生长期出露达到83—182 d时适宜雁类取食。研究提出了确定越冬雁类苔草适宜取食时间窗口的方法,证实洲滩退水时间推迟超过20 d,苔草生长节律将难以匹配雁类数量峰值期觅食的需要。本研究对鄱阳湖湿地水文调控和湿地资源管理具有重要意义。     

双层滑动型接骨板的生物力不分析与临床应用

临床实践证明双层滑动型接骨板治疗四肢长骨骨折是疗效较好的内固定方法。本文从生物力学角度对24具湿润新鲜尸体股骨进行力学试验。测定了骨折固定部位的应力、应变、位移的分布，证明了这种固定方法是符合生物力学原理的，从载荷、应力、位移等一系列曲线表明它的松动、移位，钉板断裂很少发生，它能促进新骨生长和加速骨折愈合。     

基于多尺度遥感影像分割方法的湿地生态廊道设计

从生物多样性保护的角度,采用多尺度遥感影像分割方法中的人为干扰度模型,计算分割阈值确定湿地生态廊道的宽度,并结合聚类分析法分类的8种人为干扰类型,对建三江地区廊道结构设计进行了研究。结果表明,廊道分割阈值设为20%,非湿地背景噪声为9.43%,湿地生态廊道最佳宽度为1298m。8种人为干扰度中聚类c1、c2、c3和c4类型是受人为干扰较弱的区域,主要分布在浓江、乌苏里江、三江和洪河保护区原始生态环境区域,将其分别设定为核心区、实验区、边缘区、缓冲区4种类型。廊道核心区中的沼泽类型占75%,总体精度高达93.7%,实验区沼泽占72.2%,精度达到75.8%,边缘与缓冲区起到边缘护栏的作用,缓冲区宽度为945m,本研究为湿地生态廊道的建设与修复提供了可靠、科学的参考依据。     

FIND:从下一代单端测序数据中快速查找Indel的方法

目的:针对下一代测序数据,尤其是单端测序数据,研究快速、准确查找Indel的方法。方法:先与全基因组参考序列进行快速比对,筛选出包含Indel的序列;再对这些序列进行双向的二次比对,确定Indel长度;最后借助长度信息在锁定范围内查找Indel的确切位置和相关信息。结果:本文成功构建FIND(Fast INDel detection system)系统,用于从单端测序数据中查找Indel信息。以模拟测序数据作为测试数据,在12X测试数据情况下,FIND的灵敏度和特异性分别为87.71%和99.66%,而且该性能还随着测序倍数的增加而提升。结论:充分利用比对过程获取的信息,在确定Indle长度的同时也确定出其大致位置,最终在局部范围内实现对单端测序数据中Indle的快速而准确的查找。