MATLAB 7.X生物信息工具箱的应用——基因序列分析(一)

MATLAB 7.X生物信息工具箱为广大用户提供了一个用于基因组和蛋白质组分析的综合环境,它利用数据库资源,使科学研究事半功倍,在工具箱提供的开放环境里,用户甚至可以按照自己的目的来设计和利用分析工具.本文主要介绍了MATLAB7.X生物信息工具箱在基因序列分析中的应用,包括确定核苷酸组成,密码子组成,氨基酸转化和组成等,所有操作简便高效,结果可视化程度高.     

MATLAB 7.X生物信息工具箱的应用--系统发生分析(五)

MATLAB 7.X生物信息工具箱为广大用户提供了一个用于系统发生分析的综合环境,它能利用数据库资源,方便获取DNA/蛋白质序列数据,所有操作简单高效,结果可视化程度高。在工具箱提供的开放环境里,用户还可以根据自己的目标来设计和利用分析工具。本文介绍MATLAB7.X生物信息工具箱在构建系统发生树方面的应用,以人科线粒体基因序列作为分子标记构建一株人科系统发生树为例,说明在MATLAB环境下对系统发生树的分析和处理。     

MATLAB 7.X生物信息工具箱的应用———基因表达图谱分析（4）*

基因表达图谱原则上可了解整体细胞基因表达的信息,是基因组功能分析的重要研究手段。MATLAB 7.X生物信息工具箱为基因表达谱数据的分析和处理提供了一个综合环境,通过众多统计函数和绘图函数的结合使用,过滤不合格的基因数据和噪声数据,从而对基因表达数据进行聚类分析和主成分分析,绘制相关的基因表达图谱,完成基因芯片数据表达图谱的分析,分析结果可视化程度高,图表清晰、直观。本文主要以酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae为例,详细描述了利用MATLAB 7.X生物信息工具箱对其基因表达图谱进行分析的过程。     

MATLAB 7.X 生物信息工具箱的应用-- 专用分析工具（ 六）*

序列分析可以获取蕴藏在简单序列中的生物信息,是生物信息分析的基础。通过生物大分子序列差异分析构建的系统树则可为我们提供可视化的物种间的进化关系。MATLAB7.X生物信息工具箱包含了几个图形用户界面设计的专用分析工具,这些专用分析工具交互性好,易于使用。借助于这些分析工具,用户不仅可以对基因序列进行分析查看并能进行相对应的氨基酸序列分析,还可以方便快捷地构建系统发育树。即使用户不会编程也可以进行序列分析和系统发育分析的研究,大大地提高了分析的效率。本文详细介绍了序列分析工具Seqtool和系统发育分析工具Phytreetool在序列分析及系统发育树构建方面的应用,所有操作方便快捷,分析结果可视化程度高。     

MATLAB 7.X生物信息工具箱的应用——序列比对(二)

序列比对是基因序列分析中的一项重要工作.本文以人和鼠的基因为对象,介绍MATLAB 7.X生物信息工具箱中的序列比对方法,内容包括从数据库获取序列信息,查找序列的开放阅读框,将核苷酸序列转换为氨基酸序列,绘制比较两氨基酸序列的散点图,用Needleman-Wunsch算法和Smith-Waterman算法进行比对,以及计算两序列的同一性.     

MATLAB 7.X生物信息工具箱的应用———聚类分析（七）*

本文主要介绍MATLAB生物信息工具箱的数据聚类分析功能,该功能主要用于基因芯片数据的分析。将要分析的数据先转化成XLS格式的文件,通过函数xlsread读入MATLAB Workspace,存储为两个变量。对缺失数据进行估算,从而减小结果误差。函数clustergram对数据分级聚类,并产生数据的热红外分布图和树状图。通过更改相关参数可以改变其颜色配置,距离算法,并可做双向聚类。     

MATLAB7．X生物信息工具箱的应用-基因芯片分析（三）

本文主要介绍生物信息工具箱在基因芯片图像和数据处理方面的应用,通过基因芯片数据的基因表达图谱研究基因表达水平,比较健康组织和病变组织的区别,并且观察药物应用所造成的变化。以健康小鼠和帕金森疾病小鼠脑基因的表达情况和差别的分析为例,介绍生物信息工具箱用于标准化处理基因芯片数据,分析和可视化基因表达谱方面的应用。     

MATLAB 7.X生物信息工具箱的应用——基因芯片分析(三)

本文主要介绍生物信息工具箱在基因芯片图像和数据处理方面的应用,通过基因芯片数据的基因表达图谱研究基因表达水平,比较健康组织和病变组织的区别,并且观察药物应用所造成的变化.以健康小鼠和帕金森疾病小鼠脑基因的表达情况和差别的分析为例,介绍生物信息工具箱用于标准化处理基因芯片数据,分析和可视化基因表达谱方面的应用.     

生物标志物及其在生态系统研究中的应用

生物标志物是环境和地质体中记载着原始生物母质分子结构信息的有机化合物, 其含量可以指征特定生物来源对天然有机质的相对贡献, 其组成和同位素信息还可以记录有机质的转化及环境信息。与传统元素及组分分析相比, 生物标志物为研究天然有机质的来源、动态变化和转化特征提供了具有高度专一性和灵敏度的工具, 因此, 近年来被广泛地应用于生态学和生物地球化学研究中。特别是, 与生态系统观测以及控制实验相结合, 生物标志物在揭示微生物的活性与碳源变化、土壤有机碳的稳定机制及其对全球变化的响应等方面显示了广阔的应用前景。近些年开发的生物标志物单体同位素分析也在生态系统碳氮周转与食物网研究等方面显示了巨大的研究潜力。基于此, 该文综述了生态系统研究中常用的生物标志物的种类、分析方法和应用方向, 总结了生物标志物研究目前存在的问题, 并对未来的研究方向进行了展望, 旨在为使用生物标志物的生态学和环境科学研究者提供参考。     

生物标志物及其在生态系统研究中的应用

生物标志物是环境和地质体中记载着原始生物母质分子结构信息的有机化合物,其含量可以指征特定生物来源对天然有机质的相对贡献,其组成和同位素信息还可以记录有机质的转化及环境信息。与传统元素及组分分析相比,生物标志物为研究天然有机质的来源、动态变化和转化特征提供了具有高度专一性和灵敏度的工具,因此,近年来被广泛地应用于生态学和生物地球化学研究中。特别是,与生态系统观测以及控制实验相结合,生物标志物在揭示微生物的活性与碳源变化、土壤有机碳的稳定机制及其对全球变化的响应等方面显示了广阔的应用前景。近些年开发的生物标志物单体同位素分析也在生态系统碳氮周转与食物网研究等方面显示了巨大的研究潜力。基于此,该文综述了生态系统研究中常用的生物标志物的种类、分析方法和应用方向,总结了生物标志物研究目前存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望,旨在为使用生物标志物的生态学和环境科学研究者提供参考。     

转基因生物相关平台的构建

在转基因生物全球化形势下,我国十分重视转基因生物安全管理及转基因生物安全性风险交流。通过建设转基因生物相关平台,可以加强我国转基因生物安全评价、转基因生物检测、风险交流及信息的整理和共享,拓宽我国转基因生物安全管理服务和信息交流渠道。平台主要由五部分组成,即:转基因生物安全性评价数据库、转基因生物安全检测方法数据库、转基因生物安全管理政策法规数据库、转基因生物检测服务子平台、公众风险交流子平台。平台的访问界面友好、美观、实用,能方便快捷地为用户提供信息查询和浏览等服务。平台可于此地址浏览:http://www.shgmo.org/。     

全球生物多样性评估巨著问世

全球生物多样性评估是全球环境基金会1992年所支持的研究项目。联合国环境规划署于1993年3月组织了一个筹备组,制定了工作目标和初步纲要,并于同年5月正式批准这个项目,召开首次筹备组常务会议,正式确定其基本内容和评估要求,主编为英国著名植物学家V.H.Heywood。主要阐述下列13个问题:1.生物多样性导言;2.生物多样性的特征;3.生物多样性的数量和分布;4.生物多样性的产生。保持和损失;5.生物多样性和生态系统功能——基本原则;6.生物多样性和生态系统功能——生物气候区分析;7.生物多样性编目和监测;8.生物多样性评估的资源基础;9.数据和信息的管理与通讯;10.生物技术;11.人类对生物多样性的影响;12.生物多样性的经济价值;13.生物多样性管护及其组成成分持续利用的措施。     

应用原位杂交技术检测X射线诱发的特定染色体的微核率

为了研究X射线与X染色体的微校率之间的关系．本实验利用原位杂交技术同时检测了经X射线诱发人双核淋巴细胞的7号和X染色体的微核率。结果发现：经2．5Gy的X射线照射后．X和7号染色体的微核率男性分别为3．4％和7．1％;女性分别为6．6％和6．0％。X和7号染色体微核率的实验观察值与理论预期值之间在统计学上无显著性差异。实验结果提示：X射线并不特异性引起X染色体的微核率增高。     

芽胞气溶胶表面滞留抗力预测模型研究

针对生物威胁的现场处置工作,建立气溶胶芽胞表面滞留抗力的智能预测模型,以准确预测环境表面芽胞污染状况,为大规模的现场洗消任务提供重要依据,有利于实现及时反应、恰当反应和准确防护的目标。以枯草杆菌芽胞为试验菌,在气溶胶实验室进行芽胞的环境因素暴露及活力测定,以模拟环境中芽胞抗力变化规律数据为依据,采用Matlab6.1软件包中的神经网络工具箱进行抗力预测模型研究。根据研究目的、模拟环境条件和数据训练的平滑曲线等特征,设定了5个输入神经元,8个隐层节点和1个输出神经元。‘tansig’、‘purelin’为传递函数,trainlm为训练函数,网络迭代100次。模型回顾预测效率达到100%,前瞻预测效率达到91%。以实验室数据为依据,利用Matlab平台中的BP神经网络建立的芽胞气溶胶表面滞留抗力预测模型能利用环境因素信息有效预测芽胞抗力。     

胁迫环境下的植物光合成代谢

中国科学家利用新方法对C3植物在胁迫环境（干旱胁迫和高CO2浓度）下，叶绿体光合成代谢情况进行了．分析，为研究植物代谢提供了重要信息。研究结果表明，C3植物叶绿体中的光合成代谢能高度协调新陈代谢的波动，这种高度协调性保证了生物系统的稳定，而且对于稳定生物体的功能至关重要。新方法被称作最小化新陈代谢调整动力学流量平衡分析，该方法有利于了解此类现象和动力过程中的复杂代谢网络的稳定机制，可以运用到其他方面。     

固氮酶晶体学研究进展

生物大分子的功能取决于它的空间结构。X射线衍射分析是获得生物大分子结构信息的常用方法。本文对固氮酶晶体的生长及其X射线衍射分析的主要进展简要地进行了介绍和评论。最后展望了今后的发展及问题。     

蛋白质组图谱数据库的建立

中国科学院上海生命科学研究院生物信息中心与蛋白质组研究中心将公布我国第一个蛋白质组图谱数据库。数据库由物理层、链路层、交互层三层构架组成 ,数据库开发全面采用Java技术 ,具有完全的平台无关性。用户可以方便地对数据库中的图谱进行浏览 ,还可以使用数据库提供的多种检索工具获得感兴趣蛋白质的具体信息     

8%高效氯氟氰菊酯微乳剂对环境生物的安全性评价

高效氯氟氰菊酯是一种拟除虫菊酯类杀虫剂,对鳞翅目、鞘翅目和半翅目等多种害虫以及螨类都有一定的防治效果。关于拟除虫菊酯类杀虫剂对某种环境生物的单一安全性评价的研究颇多,但缺乏系统的评价。根据《化学农药环境安全评价试验准则》,测定了8％高效氯氟氰菊酯微乳剂对6种非靶标环境生物鹌鹑、蜜蜂、家蚕、斑马鱼、大型溞和蚯蚓的毒性,并进行了环境安全性评价。8％高效氯氟氰菊酯微乳剂对鹌鹑的经口毒性7 d LD50为54．4762 mg· kg-1,属中毒;对蜜蜂经口毒性的48 h LC50为2．7391 mg· L-1,属高毒;对家蚕和斑马鱼的96 h LC50分别为0．0067和0．0007 mg· L-1,均为剧毒;对大型溞的抑制毒性EC50（48 h）为1．2716 mg· L-1,属中毒;对蚯蚓的14 d LC50为32．3313 mg· kg-1,属低毒。本文明确了高效氯氟氰菊酯微乳剂对环境生物的毒性及安全性,可为其在农业生产中的合理利用及其对环境生物危害的风险控制提供依据。     

曙光公司推出国内首例生物专用计算机

日前 ,曙光信息产业 (北京 )有限公司与华大基因联合推出国内首例生物信息专用计算机 ,凭借极具竞争力的数据计算速度和软硬件整体化的优势领先于业界。生物信息专用计算机系统基于今年三月份推出的曙光 4 0 0 0L高性能计算机硬件平台 ,并集成了生物信息研究所需的数据库和应用软件 ,该产品将应用于我国的生物信息研究领域 ,主要针对生物、医药、农业等领域 ,进行快捷的基因组测序查找、药物研发等。生物信息专用计算机的推出将为基因组学、生物信息学研究提供一套完善的整体解决方案 ,全面帮助用户完成从数据传输、存储、管理到注释、分析…     

分子生物学数据库及相关软件的开发利用

生物大分子序列和结构测定技术的完善和应用,使核酸及蛋白质序列数据库及蛋白质结构数据库迅速增长。面对不断增长的分子生物信息,很多生物学工作者又在此基础上构建了具有特殊生物学意义和专门用途的二次数据库,使得数据库的内容和种类更加丰富和具体,为生物学各个领域的深入研究提供了坚实的信息基础。由法国生物信息研究中心Ｉｎｆｏｂｉｏｇｅｎ提供的生物数据库目录ｄｂｃａｔ〔１〕可以使用户对目前世界各地提供的分子生物信息数据库有一个详尽的了解。ｄｂｃａｔ本身也是一个具有一定数据格式的数据库,按ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白质…