药物引起肾功能损伤的研究进展

肾脏是人体血流量丰富,耗氧量最大的主要脏器之一。药物主要是帮助机体对抗疾病,同时药物也可以引起组织器官的损伤。由于大部分药物及其代谢产物经由肾脏排出体外,大大增加了药物对肾功能损伤的机率。因此,研究药物对肾脏的毒性作用并弄清药物所导致的肾损伤的作用机制,就显得尤为重要。这对于开发新药和临床合理用药均有着重要的意义。本文就目前引起肾损伤药物和引起损伤的相关机制进行综述。     

抗体信息数据库

抗体是介导体液免疫的重要效应分子。近年来,随着治疗性抗体药物不断上市及其临床应用范围不断拓宽,治疗性抗体已成为生物制药的产业支柱。另一方面,随着抗体相关的基础研究日益深入和抗体序列、结构、功能表位等相关数据大量涌现,作为抗体数据管理、搜索与利用的重要工具,抗体资源库也层出不穷并得到长足发展,在相关的研究、开发、生产与销售中发挥日益重要的作用。本文对包括Kabat、IMGT、abYsis等在内抗体信息数据库进行介绍。     

抗体信息数据库北大核心CSCD

抗体是介导体液免疫的重要效应分子。近年来,随着治疗性抗体药物不断上市及其临床应用范围不断拓宽,治疗性抗体已成为生物制药的产业支柱。另一方面,随着抗体相关的基础研究日益深入和抗体序列、结构、功能表位等相关数据大量涌现,作为抗体数据管理、搜索与利用的重要工具,抗体资源库也层出不穷并得到长足发展,在相关的研究、开发、生产与销售中发挥日益重要的作用。本文对包括Kabat、IMGT、ab Ysis等在内抗体信息数据库进行介绍。     

针对核质运输的高通量小分子筛选方法

核质运输是真核细胞的重大基本生命活动。核质运输小分子抑制剂不仅可以广泛应用并促进核质运输相关的基础研究,同时也为相关疾病、尤其是病毒性疾病的药物开发提供有利线索。然而,目前针对核质运输的商业化小分子仅有Leptomycin B一种。建立一个针对整个核质运输通路的小分子筛选平台,将有利于筛选与获得多种干扰核质运输的小分子。文章利用NZGFP和CZGFP可以重组为具有荧光GFP的特性,构建NZGFP-NES和CZGFP-NLS,将NZGFP和CZGFP分别定位在细胞质与细胞核中;当核内运或核外运通路被干扰,NZGFP和CZGFP定位发生改变并聚集重组为具有荧光的GFP。该方法可以有效检测核外运小分子抑制剂LeptomycinB的作用,为针对整个核质运输通路的高通量小分子筛选提供了一个有效平台。     

中国生物多样性在线数据处理平台的构建

高质量的生物多样性数据能够为生物多样性的研究与保护提供数据支撑。目前研究人员开发了大量的生物多样性数据处理软件或工具, 包括工作流系统、R语言包、Python语言包和Excel工具等, 但是使用这些软件或工具需要用户安装相应的软件客户端, 并掌握一定的编程语言、软件开发和复杂的Excel公式等知识和技能。为降低用户的学习成本和使用门槛, 本文采用了Browser/Server模式设计技术、Web技术、可视化技术、响应式开发技术、网络爬虫技术、数据处理技术和Solr智能检索技术等, 针对不同维度的生物多样性数据设计和开发了相应的数据处理模块, 构建了中国生物多样性在线数据处理平台(http://dp.iflora.cn/)。该平台能够有效地帮助科研人员对物种名称、地理位置、时间日期和经纬度等数据进行处理, 并提供数据格式转换、数据质量评测和资源统计分析等辅助功能, 帮助科研人员实现零代码和低门槛地处理生物多样性数据, 提供便捷、高效和简单的数据清洗、校正、转换和整合等数据处理渠道, 为生物多样性研究和保护提供信息化技术支持与服务。     

一种基于E-index方法区分复杂性状的分析工具

目前,生物遗传学领域在区分复杂性状的研究上正面临着巨大挑战,许多方法都被用来应对这项挑战,其中分子标记法,QTL作图法和序列分析法等就是用来区分控制复杂性状基因的主要应对策略。测定生物复杂性状对于研究生物多样性具有重要意义,也是进一步研究基因控制性状作用机理的重要途径,但是,现有的方法并不成熟也不完善,因此给有效区分复杂性状带来了一定难度。近年来,由于生长曲线能够有效地描述复杂性状,基于生长曲线来区分复杂性状的方法是目前常用的方式,Functional Mapping(FM)就是其中具有代表性的一种方法。在过去的十年间,FM方法是复杂性状区分效果最好的,但不能有效处理非单调类型的生长曲线。Earliness index(E-index)方法的问世,解决了非单调类型的曲线不能有效识别的难题,它能够将任意生物类型的复杂性状发展过程描述为生长曲线并加以区分。基于E-index方法的原理,开发了一套Eindex Application(EIA)分析工具,该工具中集成了E-index方法,利用生物数据可视化技术动态绘制生长曲线,包含数据获取、数据处理和结果输出等功能,为遗传工作者的研究提供了良好平台。仿真实验的结果证明了EIA分析工具具有高效、实时和准确的性能,是区分复杂性状的有力工具。     

从作物基因组分析到整合组学知识库建设

高通量技术的广泛应用使得各类组学数据的产出速度越来越快,由此产生的海量数据蕴藏着大量的基因组变异和相关功能信息。如何对这些数据进行深度整合和利用将会是一个长期而艰巨的任务,这需要具备高效的数据存储、分析和挖掘的能力。在过去几年中,本课题组通过与所内外课题组的合作,在多个植物的基因组的组装、注释、比较基因组和群体基因组分析等方面进行了探索,同时也将大量的水稻种质信息和组学数据进行了整合,存储于结构化数据库中并开发了一些相应的网络查询展示和数据挖掘工具。本文对相关的研究成果及其进展进行了概括性介绍,并展望了下一步的目标:构建一个用于支持作物功能基因组学和分子设计育种研究的整合组学知识库。     

与癌症相关的G 蛋白偶联受体及通路的研究进展

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,GPCRs)是一类重要的细胞膜表面跨膜蛋白受体超家族,具有7个跨膜螺旋结构。GPCRs的细胞内信号由G蛋白介导,可将激素、神经递质、药物、趋化因子等多种物理和化学的细胞外刺激穿过细胞膜转导到细胞内不同的效应分子,激活相应的信号级联系统进而影响恶性肿瘤的生长迁移过程。虽然目前药物市场上有很多治疗癌症的小分子药物属于G蛋白受体相关药物,但所作用的靶点集中于少数特定G蛋白偶联受体。因此,新的具有成药性的G蛋白偶联受体的开发具有很大的研究价值和市场潜力。本文主要以在癌症发生、发展中起重要作用的溶血磷脂酸(LPA),G蛋白偶联受体30(GPR30)、内皮素A受体(ETAR)等不同G蛋白偶联受体为分类依据,综述其与相关的信号通路在癌症进程中的作用,并对相应的小分子药物的临床应用和研究进展进行展望。     

基于机器学习的肠道菌群数据建模与分析研究综述

人体肠道菌群与人类的健康和疾病存在密切关系,对肠道菌群的宏基因组数据进行建模和分析,在疾病预测及诊断相关领域科学研究和社会应用方面均具有重要意义。本文从大数据分析和机器学习的角度,对人体肠道菌群数据的建模、分析和预测算法的原理、过程以及典型研究应用实例进行综述,以期推动肠道菌群分析相关研究发展以及探索结合机器学习算法进行肠道菌群分析的有效方式,同时也为开发基于肠道菌群数据的新型诊疗手段提供借鉴,推动我国精准医疗事业发展。     

动物毒素与人类疾病——从单一成分到组学研究,从理化性质到疾病机理,从粗毒利用到理性药物设计

为了适应环境,很多动物在长期的进化过程中演化出了丰富的毒素及相关分泌物。这些物质中包含了高活性、作用专一的蛋白和多肽。由于它们作用的特异性和专一性,成为蛋白质多肽结构与功能研究的良好模型,也成为研究人类自身生理病理机制的工具和线索,同时也是开发临床诊断试剂和治疗药物的天然宝库。该文综述了中国科学院昆明动物研究所30多年来立足于我国丰富的有毒动物资源,对陆生有毒动物,包括蛇毒、两栖类皮肤分泌物及节肢动物唾液腺分泌物等的主要研究工作,总结了从单一成分到组学研究、从理化性质到人类疾病机理、从粗毒利用到理性药物设计等的发展历程,并对今后的研究提出一些建议。     

基于文献计量的生态系统观测研究网络长期观测数据应用研究

基于CNKI数据库,采用文献计量和知识图谱的方法,通过对应用生态系统观测研究网络长期定位观测数据的文献进行分析,探讨长期观测数据的应用领域、具体用途、用户特点及不同生态站数据的应用状况与研究主题,以期为提高生态系统观测研究网络长期观测数据的共享服务能力、充分发挥长期观测数据的价值提供参考。分析结果表明:生态系统观测研究网络长期观测数据受到越来越多学者的关注,其应用学科领域以林业、农业基础科学为主,同时不断扩展到其他学科中,呈多元化态势;数据主要在生态系统服务研究、模型模拟、人工林研究、水污染研究、生物多样性研究、小麦玉米研究、土壤水分研究等方面发挥作用;数据的主要用户群体为高等院校和科研院所,不同机构应用长期观测数据开展的研究各有侧重;各生态站的长期观测数据能够为揭示其所代表生态区和生态系统类型的生态系统结构与功能、能量流动与养分循环的变化规律,分析主要生态环境问题的现状、动态变化及驱动机制等方面提供重要支撑。最后,对生态系统观测研究网络长期观测数据应用的相关方面提出几点建议:(1)健全数据引用机制,制定相应的科学数据引用和著录标准;(2)发挥生态网络长期观测数据优势,开展专题数据产品的生产,充分开发生态网络长期观测数据的潜在价值;(3)加大和稳定生态站的经费投入,提高生态站的观测能力和水平,同时还要完善、优化生态站布局。     

念珠菌的耐药机制及应对策略研究

念珠菌是临床上深部真菌感染的主要致病菌,致死率高,耐药性严重,耐药机制主要包括:药物作用靶标结构变异;靶标表达增加;靶标缺失;影响药物外排;改变细胞膜甾醇成分;形成生物被膜;钙调神经磷酸酶通路激活等。针对真菌耐药性问题,首要的应对策略应是研究发现新的药靶,开发全新结构和作用方式的新药。同时,筛选研究能降低真菌耐药性的新药,通过与现有的抗真菌药物联合使用,也可作为临床克服真菌耐药,防治真菌感染的有效策略。     

一种优化的生物数据多层关联规则挖掘算法

关联规则挖掘技术是寻找基因间关系的有效手段,但现有算法未针对高通量生物数据的特点进行优化,而存在着效率低下等缺点。提出的MAGO-FP算法,使用Gene Ontology(GO)的概念分层结构,通过对FP-Growth算法的扩展,具有一定的性能优势。在此基础上,应用该算法分析了一组由S.cerevisiae酵母菌cDNA微阵列芯片产生的实验数据,发现了一些候选关联规则。并针对其中一些重要的关联规则,通过相关文献证实了其真实性,表明该算法在基因表达分析等研究中具有应用价值。     

基于粗糙集的数据挖掘技术及其在临床医学诊断中的应用

数据挖掘是一个利用各种分析工具在海量数据中发现模型和数据间关系的过程。临床医学上大量的数据中蕴含着丰富的信息,利用数据挖掘技术,特别是基于粗糙集理论的数据挖掘技术,通过数据训练集所训练得到的算法模型能够有效应用于疾病诊断。并获得很高的准确率,本文简单介绍了数据挖掘技术的基本原理和主要方法,以及粗糙集理论的基本原理,并给出了一个利用数据挖掘技术对肺部肿瘤进行诊断评价的应用实例。     

计算系统生物学:理论、方法及在药物研发中的应用

计算系统生物学是一个多学科交叉的新兴领域,旨在通过整合海量数据建立其生物系统相互作用的复杂网络。数据的整合和模型的建立需要发展合适的数学方法和软件工具,这也是计算系统生物学的主要任务。生物系统模型有助于从整体上理解生物体的内在功能和特性。同时,生物网络模型在药物研发中的应用也越来越受到制药企业以及新药研发机构的重视,如用于特异性药物作用靶点的预测和药物毒性评估等。该文简要介绍计算系统生物学的常见网络和计算模型,以及建立模型所用的研究方法,并阐述其在建模和分析中的作用及面临的问题和挑战。     

基于蛋白质受体的药物分子计算机辅助设计策略

药物分子计算机辅助设计是一种在计算机或者理论上通过构建具有一定潜在药理活性的新化学实体的分子模拟方法。近十几年来,高通量组学技术的快速发展为生物和化学药物分子设计提供了良好的数据支撑和研究契机。另外,现代社会对生物制药合理性以及作用机理理解的要求越来越高,行业普遍要求药物需要有高效、无毒或者低毒以及靶向性强等特点。随着越来越多与药物靶点相关的蛋白质结构通过实验方法解析出来,基于蛋白质受体的药物分子设计方法可行性进一步提高,其方法也变得越来越重要。基于蛋白质受体的药物分子设计方法,一般是以蛋白质以及配体的三维结构出发进行分析,这让药物分子先导物的发现更加理性化。随着相关实验数据的积累以及深度学习等算法的发展,从而可以进行更加科学的药物分子设计,这在一定程度上加快了新药研发的进程,并更有利于探索相应的分子机理。本文对基于蛋白质受体的药物分子设计方法的常用策略进行系统的回顾、总结和展望。     

Cell Chem Biol:科学家成功利用模拟进化的方法来治疗癌症

正最近,一项刊登于国际杂志Cell Chemical Biology上的研究报告中,来自维多利亚大学等机构的研究人员通过研究开发了一种新型的化疗方法来专门靶向作用癌细胞。这种化疗方法是一种具有高度靶向性的方法,其能够对癌症患者进行有效治疗,同时副作用还较小。研究者David Ackerley教授表示,我们通过对一种酶类进行工程化操作,使其能够将一种相对安全且无毒性的化合物(前体药物,pro-drug)     

抗生素药理学研究

药理学既研究药物对机体的作用规律,又研究机体对药物的影响。药理学的学科任务就是要阐明药物对机体的作用及作用原理,同时,也阐明药物在机体内吸收、分布、生物转化及排泄等过程中的效应及血药浓度随时间消长的规律,在阐明这两个问题的基础上为寻找新药或老药所     

Cluster Viz:集成于Cytoscape的聚类可视化插件

生物网络中的聚类分析是功能模块识别及蛋白质功能预测的重要方法,聚类结果的可视化对于快速有效地分析生物网络结构也具有重要作用。通过分析生物网络显示和分析平台Cytoscape的架构,设计了一个使用方便的聚类分析和显示插件ClusterViz。这是一个可扩展的聚类算法的集成平台,可以不断增加其中的聚类算法,并对不同算法的结果进行比较分析,目前已实现了三种典型的算法实例。该插件能够成为蛋白质相互作用网络机理研究的一个有效工具。     

延缓衰老相关的小分子物质研究进展

筛选、研究具有延缓衰老作用的小分子物质,对于发现新的治疗衰老相关性疾病及肿瘤等的有效靶点、开发新型药物、促进人类健康具有重大的现实意义．同时更重要的是,可以这些小分子物质为切入点,对衰老、肿瘤等生命现象的具体分子机制进行深入研究,这对于分子生物学等相关生命科学研究的发展具有重要的推动作用．总结了近一二十年来发现的一些具有代表性的可延缓衰老的小分子物质,并重点论述了其作用的分子机制．