基于“天河二号”的水产病原生物信息分析平台构建及其在水产病原分析中的应用

作为生命科学的关键组成,生物信息学已被广泛地应用于基因组学、转录组学和蛋白质组学中。然而,生物信息分析平台的构建需要高性能计算机而非普通的个人电脑,从而极大地限制了生物信息学在水产科学中的应用。本研究基于“天河二号”超级计算机,构建了水产病原生物信息分析平台。该平台由基因组与转录组测序数据分析、蛋白质结构预测和分子动力学模拟3个功能模块组成。为了验证该平台的实用性,以水生动物病原微生物为例进行了生物信息学分析。通过Blast检索、GO和InterPro注释,鉴定了约氏黄杆菌(Flavobacterium johnsoniae)M168株的功能基因并对其进行了注释。通过同源模建,构建了草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)HZ-08的5个小节段的蛋白结构模型。对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)外膜蛋白A进行了分子动力学模拟,并观察了平衡过程中系统温度、总能量、均方根偏差和环区构象的变化。以上结果均显示本研究成功建立了在“天河二号”超级计算机上运行的水产病原生物信息分析平台。此项研究将为其他学科生物信息分析平台的构建提供思路和线索。     

核酸检测技术在水产养殖病原诊断中的应用

目前核酸检测技术在水产养殖疾病诊断中已广泛应用。现就国内外研究发展动向,对分子杂交技术、PCR技术、PCR分子杂交联用技术、PCR免疫学联用技术、16SrRNA技术和限制性酶切技术等方法进行综述,详细阐明了各个技术的原理、特点及应用。病原体遗传背景的研究状况为决定是否应用这些方法的关键。     

生物反应器技术平台及其在新药研发中的应用

<正>生物反应器是科研成果的转化及新药研发的重要技术平台。简要介绍长江学者蛋白药物重点科技创新团队在多种生物反应器技术平台的建立及其在新药研发中的应用,为以高校为科研主体,开展新型"产学研"相结合的模式,积极推动科研成果的产业转化提供一种可借鉴模式。     

生物序列集成式分析平台的研制及其应用

应用生物信息学基础理论,以信息技术为手段,开发了方便高效的生物序列分析平台。该系统可进行核酸及蛋白质序列统计、性质分析、PCR引物设计、联配及同源性分析等。使用该系统设计PCR引物,克隆了灰葡萄孢霉菌-3-羟-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶序列片段,并进行同源性分析,表明该系统操作简便、分析结果可靠。     

“比较法”在生物教学中的应用

“比较法”在生物教学中的应用李翠英（安徽省淮南卫校,２３２００７）在生物学教材中,基本概念很多,有些概念之间,既有区别又有联系。在教学过程中,如何讲清这些概念,又严格加以区分,使学生能牢固地掌握它们的本质和区别,不会混淆,这是在生牧教学中值得探讨的一...     

“卡片”在生物实验教学中的应用

“卡片”在生物实验教学中的应用向德标（湖南省怀化师专生物系４１８００８）生物实验教学是生物教学的重要组成部分，其涉及面广，实际操作有一定难度。在几年的实验教学中，我体会到如果充分利用各种“卡片”，可以提高实验教学的效果。１利用“物品卡片”进行实验准备...     

生物、化学发光分析及其在生物化学中的应用

近年来,生物、化学发光作为一种重要的研究方法和实验手段,在生物化学领域中得到广泛应用。1978年和1980年召开的生物、化学发光专题国际讨论会,充分肯定了发光分析法在生化分析和生物医学研究中的应用价值。本文拟就生物、化学发光原理、仪器、分析技术以及在生物分析研究中的应用作一简要综述。     

基于双工程菌的“锁扣”生物活材料构建及其体内肠道滞留应用

生物活材料的研究主要集中在利用单一细菌生产生物膜、水塑料等体外应用。由于菌株尺寸较小，当其应用于体内时，容易发生逃逸，导致滞留效果较差。为解决这一难题，本研究借助大肠杆菌(Escherichia coli)表面展示系统(Neae)，在两个菌株表面分别展示SpyTag和SpyCatcher，构建一种双菌“锁扣”型生物活材料生产系统。两菌株之间通过SpyTag和SpyCatcher的结合，发生原位交联，从而长时间滞留在肠道部位。体外实验表明两菌株混合几分钟后，会发生明显的沉降。此外，利用共聚焦成像和微流控平台进一步证明了该系统在流动状态下的粘附效果。最后，为了验证该系统在体内应用的可行性，小鼠连续3d口服A菌(p15A-Neae-SpyTag/sfGFP)和B菌(p15A-Neae-SpyCatcher/mCherry)，收集肠道组织进行冷冻切片染色。结果表明，相较于未结合菌株，该双菌系统能更多滞留在小鼠肠道，为生物活材料进一步的体内应用奠定了基础。     

“积木式构建图形”整合知识点在高三生物复习中的应用

<正>在高中生物教材中有大量的生物图解,高考试题中图形题也是一个重要的题型,如何帮助学生更好地理解和辨识生物图解,提高学生解题能力,是每位高三教师在高三生物复习过程中必须突破的教学瓶颈。     

昆虫病原微生物及其在蝗灾治理中的应用

本文重点介绍了蝗虫痘病毒、蝗虫微孢子虫、蝗噬虫霉、绿僵菌、白僵菌、米曲霉等的生物学特性、侵染机制、流行病学和应用潜力。蝗虫痘病毒和蝗噬虫霉分别由于生产成本过高和分生孢子在离体条件下存活时间过短而难以开发应用;蝗虫微孢子虫和绿僵菌已广泛应用到蝗灾治理中,有关绿僵菌致病机理的研究最深入全面;白僵菌也已成功应用到蝗灾治理中;介绍了一种新病原——米曲霉对飞蝗的毒力以及产孢量和耐热性等生物学特性。最后,提出蝗虫新病原微生物资源的开发、提高生产工艺水平、研发新的制剂和延长储存时间等是今后蝗虫微生物农药的发展方向。     

基于基因本体论的生物信息个人数据库平台

论述了一个基于基因本体论(geneontology)的生物信息个人数据库平台BIO.该数据库平台根据自身研究的需要,用基因本体论中的相关的规范术语来对基因序列信息进行注释,从而可以让用户从基因本体论的角度对生物信息序列进行查询.由于因特网上生物数据库中大量的关于基因序列信息的术语不统一、不规范,存在大量的信息冗余,用此方式可最大限度地精确所要查找的结果.文中详细论述了该数据库平台的研究背景、查询功能以及维护.     

同步辐射圆二色谱及其在糖生物学及生物分子中的应用

同步辐射圆二色谱与普通圆二色谱相比,特点在于向真空紫外波段（〈200nm）拓展,以及同步辐射所提供的高强度紫外和真空紫外光源。糖的圆二色谱结构主要在200nm以下。蛋白质和核酸在200nm以下的真空紫外范围,也具有丰富的光谱结构。因此向真空紫外拓展,伴随新的电子跃迁,对应新的光谱结构,包含更丰富的结构信息,确定的结构种类就越多和越精确。同步辐射高强度的真空紫外光源,是获得高质量真空紫外圆二色谱数据的保证,为糖及糖蛋白、蛋白质和核酸研究提供了溶液中结构探测新的实验方法。综述同步辐射圆二色谱特点及其在结构生物学中的应用,以及新发展的蛋白质圆二色谱数据库（PCDDB）。介绍已对外开放的北京同步辐射实验室同步辐射圆二色谱探测,及其在蛋白质、糖和核酸研究中的应用,以及基于微流控混合芯片的亚毫秒动态探测发展。     

SPR生物传感器的特点及其在生物特异性相互作用分析中的应用

利用表面等离子模共振技术（SPR）进行生物特异性相互作用分析（BIA）已成为现代基因工程技术中的一种先进的手段。与传统的研究方法如酶联免疫吸附测定（ELISA）相比,它具有方便快捷、灵敏度高,应用范围广,实时监控等多项特点,利用这种新型研究手段对于生命科学的基础研究。医学诊断以及治疗等方面有着十分重的意义。本粗略概括了近几年来利用SPR生物传感器进行基础研究的基本情况以及对其的改进,并简要分析了此项技术的优点以及发展前景。     

水产经济鱼类基因组大数据平台的构建与应用

水产经济鱼类是人类重要的蛋白质来源,对其基因组的研究在分子育种、分析水生生物进化等方面起到重要作用。目前,国内缺少分析水产经济鱼类基因测序数据的综合性数据平台。本文搜集并整理了20余种水产经济鱼类的基因组测序数据,并开发了水产经济鱼类基因组大数据平台。该平台包括数据存储、数据下载、数据分析,以及数据可视化展示等模块。通过该平台,用户可以快速检索鱼类基因的功能、表达水平、基因保守性以及共线性等。本研究开发的鱼类大数据平台将促进水产领域对鱼类基因组的分析。该大数据平台可通过IP 47.96.156.188访问。     

水产动物行为及其在渔业中的应用研究进展

水产动物的行为研究是渔业领域的重要研究方向,对理解水产动物的行为表型与功能,对提升渔业生产效果有着重要的理论和应用价值。现阶段水产动物行为学的研究成果已被广泛应用于水产动物人工养殖、渔业资源保护和捕捞渔业等多个领域。文章综述了水产动物行为的研究现状,水产动物主要的行为类型,每种行为的发生及其机理,行为间的相互影响及行为在渔业中的应用状况。同时,针对当前水产动物行为学研究存在的问题,提出了今后水产动物行为学的研究方向和研究重点。文章旨在为水产动物行为学领域的研究提供借鉴与启发,并为水产动物行为学研究成果在渔业中的应用提供理论参考。     

鱼类社群等级及其在水产增养殖中的应用

社群等级是鱼类行为生态学研究的重要内容。鱼类社群等级是指社会性鱼类通过种内竞争在群体内形成的具有一定顺序的等级序列,会对其生理和行为产生重要影响。在鱼类育苗和养殖过程中,社群等级可能导致攻击行为增加、生理压力增大、生长离散加剧,对鱼类福利产生不利影响。本文综述了近年来国内外有关鱼类社群等级及其影响因素的研究概况,指出鱼类社群等级主要受基因、个性、代谢、个体大小、社群经验等自身条件以及群体密度、饵料丰度、隐蔽物等环境因素的影响。同时,介绍了鱼类社群等级的实验设计与判别方法,探讨了以往鱼类社群等级研究的不足,提出了社群等级研究的发展趋势以及今后应聚焦的研究内容。本文旨在为中国开展该领域研究提供借鉴,并为鱼类育苗、养殖生产中合理规避社群等级带来的不利影响,提高鱼类福利,优化增养殖技术提供科学依据。     

生物电化学及其在环境监测中的应用

简要概述了生物电化学的研究领域,包括生物体系和生物界面模拟、生物分子的电化学、生物电催化、光合作用模拟和活组织电化学;总结了生物电化学传感器、生物芯片和生物电化学反应器在环境监测中的应用现状,并提出了其发展趋势,即不断向商品化方向发展,实现环境污染物的在线检测;利用基因技术,创造出检测能力更强的生物传感器和生物芯片;与其他精密分析仪器相结合,向多功能、集成化、智能化、微型化方向发展。