云计算环境下数据存储技术的研究

随着信息技术、云计算、大数据、移动互联等技术的迅速发展,用户数量的不断增加,用户产生的数据量以指数级的速度激增。如何存储超大规模、海量的数据,传统的分布式存储技术将面临着挑战。分布式存储技术利用多台服务器存储数据,可分担存储负荷。然而在云计算环境下显得苍白无力。为了提高海量数据的存储效率,研究了数据分块算法,缩短数据备份的响应时间。有效应用重复数据删除技术,提高了数据的存储性能。     

DNA存储技术的研究概述

DNA存储技术是一种新型的信息存储技术,是指用人工合成的脱氧核苷酸链对文档、图片和音频等信息进行存储并能完整读取的技术。通过将数据编码成二进制的数字串,然后用A、T、C、G 4种碱基编码二进制相对应的数字,使得数据能以脱氧核苷酸链的形式完成目标DNA分子的构建,再通过人工合成相应的DNA分子,数据即可被储存在DNA分子中。DNA存储具有存储密度大、存储时间长等优点,可以很好地满足大数据存储的需求。主要介绍DNA存储技术的原理、研究进展及尚存在的问题。     

重复顺序与真核生物的基因表达

真核生物的基因组中重复顺序的发现,是近年来分子生物学研究的重大成果之一。现在已知,几乎所有的真核生物基因组中都有大量的重复顺序。这些重复顺序以两种形式分布在DNA链上。一种是与单一顺序相间地排列的,另一种则是呈丛生状态集中地排列在DNA的某一段区域内的。基因组中相同的重复顺序称为一个“家族”。     

主编导读

<正>本期主编导读主题:DNA计算、基因编辑、蛋白质自组装、小分子药物靶蛋白发现、细胞活性影响预测、线粒体治疗、微针、疟疾快检和人工生物固碳等技术和方法。DNA计算,顾名思义,就是利用组成DNA分子中A、T、C、G四种碱基的不同组合方式来存储不同的数据,并将运算对象编码为DNA分子。然后,根据DNA分子所特有的双螺旋结构和碱基互补配对的基本原则,在特定酶的作用下,让DNA分子完成某种生物化学反应,将一种基因代码(输入数据)转变另外一种基因代码(运算结果),从而实现一个计算过程。     

昆虫脑激素研究的重大进展——排列出家蚕一种脑激素的一级结构

<正> 不久前,在美国科学院院刊上(Proc.Nalt.Acad.Sci.USA.Vol 83:5840—5843,1986)发表了日本东京大学农化系长泽宽道博士等人的文章:“家蚕一种促前胸腺激素的氨基酸顺序”。家蚕4K-促前胸腺激素-Ⅱ(4K-PTTH-Ⅱ)全部氨基酸顺序包括靠二硫键连结起来的A链和B链。4K-PTTH-Ⅱ是4种分子的混合体,它们的A链均是由20个氨基酸残基组成,结构差别限于B链N-端区域,B链是4个     

计算机：数据处理的应用

计算机运算快且精度高,逻辑判断正确,能大量存储数据,存取查询方便,目前已成为各领域中必不可少的一个重要工具。我们在用计算机打报告过程中将存储在磁盘上的数据进行各种分析处理[1],为临床的医疗、教学及科研工作提供很大的方便。 一、数据库系统的特点[2]: 1、数据结构化 数据库系统不仅要考虑数     

DNA存储中的编码技术

脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid, DNA)是一种天然的信息存储介质,具有存储密度高、存储时间长、损耗率低等特点。在传统存储方式不能满足信息增长的需求时,DNA数据存储技术逐渐成为研究热点。DNA编码是用尽可能少的碱基序列无错的存储数据信息,包括压缩(尽可能少的占用空间)、纠错(无错存储)和转换(数字信息转为碱基序列)3部分。DNA编码是DNA存储中的关键技术,它的结果直接影响存储性能的优劣和数据读写的完整。本文首先介绍DNA存储的发展历史,然后介绍DNA存储的框架,其中重点介绍DNA编码技术,最后对DNA存储中的编解码技术的未来发展方向进行讨论。     

前沿信息技术在生物医学大数据中的应用及展望

近年来,随着以高通量组学检测技术为代表的生物技术(biologicaltechnology,BT)的发展,生物医学研究领域开始进入大数据时代。面对高维度、跨层次、多模态生物医学大数据,科学研究需要数据密集型科研新范式。云计算、区块链、人工智能等前沿信息技术(information technology, IT)的蓬勃发展为这种新型研究范式的实践提供了技术手段。本文对云计算、区块链、人工智能等前沿信息技术在生物医学大数据中的应用进行了描述,并对数据密集型科研新范式支撑环境的构建提出了前瞻展望,以期建立融合BTIT技术的新型研究方案和科研新范式,最终推动生物医学研究跨越式发展。     

蛋白质侧链的预测

根据Ｄｅｓｍｅｔ的死端排除定则制作了一种蛋白质侧链观测的快速软件系统,用一批实例结构数据和不同的侧链转子来检验上定则的可行性;并讨论预测的ＲＭＳ与溶剂可及性和结构元素的关系。     

生物识别技术保障信息安全

生物识别是基于人的生物特征或行为特征来进行身份验证的技术。人体的生物特征包括指纹、声音、脸孔、视网膜、掌纹、骨架等等，生物识别的核心在于如何获取这些生物特征，并将之转换为数字信息，存储于计算机中，利用可靠的匹配算法来完成验证与识别个人身份的过程。与口令、凭证等传统方式相比，生物特征具有人体所固有的不可复制的唯一性，这一生物密钥无法复制、失窃或被遗忘，生物识别技术以人的现场参与不可替代性作为验证的前提和特点，且基本不受人为的验证干扰，故较传统的安全验证模式具有不可比拟的唯一性和可靠性。     

生物工程综合实验的“珠链式”教学模式改革与创新

构建生物工程综合实验的“珠链式”教学模式,对课程进行教学改革与实践。从优化实验教学内容,改进实验教学手段和考核方式,增加综合性,设计性实验项目,科研反哺教学和全面开放实验室入手,打破生物工程主干课程界线,形成以实验项目为“珠子”,在实验室中模拟实际的工艺流程进行生物产品的生产与开发。“链”是以产酶的微生物为起点,把基因工程模块、酶工程模块、发酵工程模块的各“珠子”串成一个有序的生物工程上、中、下游的“链式”知识体系。课程改革有助于学生全面掌握课程技能,提高学生应用能力、创新能力、就业竞争力。     

高温链霉菌质粒pTSC2的测序分析和滚环复制方式的鉴定

从猪粪堆肥中分离到一株编号为X3-3的可以在50℃高温生长的链霉菌菌株,该菌株含有一个约7kb的环型质粒pTSC2。【目的】克隆、测序和分析pTSC2,以及鉴定质粒的复制方式。【方法】利用分段克隆和引物延伸获得pTSC2的全序列,利用多序列比对寻找复制元件rep、dso和sso,利用中性转移和Southern杂交检测复制中间体。【结果】克隆和测序获得了全长为7516bp的pTSC2序列,预测编码8种蛋白,其中4种蛋白与链霉菌滚环复制的质粒pIJ101中负责复制和接合转移的蛋白非常相似。pTSC2的复制元件rep、dso和sso也与pIJ101的相似。克隆、转化变铅青链霉菌ZX7以及高温链霉菌2C证明了rep和dso为复制所必需元件。Southern杂交检测到pTSC2复制过程中积累了大量的单链DNA。【结论】高温链霉菌质粒pTSC2以滚环方式进行复制。这是首次在高温链霉菌中克隆和测序质粒,以及鉴定其复制方式。     

抗苯丙氨酸羟化酶单克隆抗体的提纯和轻、重链的N端顺序

利用DEAE-52离子交换层析和FPLC的Mono Q离子交换柱,从鼠的腹水液中提纯抗苯丙氨酸羟化酶单克隆抗体,再利用FPLC的Superose 12凝胶柱分离它们的轻链和重链。经SDS-凝胶电泳,氨基酸组成分析和N端顺序测定,确定轻链的分子量约为24 kD,约含有215个残基,轻链的N端的顺序是:D-V-V-M-T-Q-T-P-L-S-L-P-V-S-L-G-D-Q-A-S-I-S-C-R-S-D?-Q-N(D)-,并确认该轻链为鼠KaPPa轻链Ⅱ型。重链的分子量约为52 kD,它的末端被焦谷氨酰封闭。     

随机区块法在空间点格局分析中的应用

利用一种以随机模拟技术为基础的空间点格局分析方法--随机区块法对长白山阔叶红松林中5个主要树种的空间格局及空间关系进行了分析.随机区块法利用ICS(t)=s2(t)/x(t)-1来衡量不同尺度t上空间点的分布格局,并通过随机模拟技术构建零假设的95%或99%置信区间,以确定空间点格局偏离零假设的显著性程度.结果表明,除蒙古栎、山荆子、怀槐为随机分布外,其它树种均在局部空间尺度上呈聚集分布;并且绝大多数种对或种组在局部空间尺度上呈正相关关系.随机区块法克服了小样方统计法研究尺度单一的问题,也避免了以空间点距离为基础的点格局分析过程中边缘效应带来的影响和误差,尤其是在多变量点格局分析中具有明显的优势.     

分子进化淺释

如果对生物的某些大分子作一番解剖和比较,我们将会获得一系列十分新鲜的知识。拿胰岛素来说,这是比较了解的一种分子。现在有关马、牛、羊、猪以及鲸鱼胰岛素的氨基酸排列顺序,都已经全部弄清楚了。这种分子有51个氨基酸残基,分居二条链——A链(21个)和B链(30个)上(参见80年第二期第11页图1——编者)。对所研究的几种动物来说,胰岛     

遗传物质的损伤与修复

核酸(DNA和RNA）是遗传物质。对于细 胞生物学来讲,它们都以DNA作为遗传的分子 基础,遗传信息以遗传密码的方式贮存于DNA 分子中的核普酸（或简单地说是有机的碱基即 9-咤和a吟）的排列顺序之中。     

用毒蛋白控制植物病毒病害的基因工程设想

本文提出利用抑制植物蛋白质合成的毒蛋白基因读码框和植物病毒亚基因组启动子组成嵌合基因,预先在植物中表达负链RNA,在病毒侵染细胞中变为正链毒蛋白RNA,产生毒蛋白,迅速中止该细胞蛋白质合成,从而达到完全控制植物病毒病的植物基因工程工程设想。白喉毒素A链基因读码框是一种对多种植物有用的适合于本设想的毒蛋白基因读码框。烟草中负链毒蛋白RNA不会自动变为正链RNA。TMV外壳蛋白亚基因组是按BMV RNA_4的方式生成;它的启动子可以用作TMV的启动开关,使植物细胞中白喉毒素A链负链RNA特异地转变为毒蛋白mRNA。     

病案首页数据分布式集成管理平台的设计与应用

为满足全国医院服务能力和医疗质量评价需求,针对复杂的病案首页源数据,设计实现了自下而上包含数据集成层、存储与管理层、分析与挖掘层、分析结果展现层,以及贯穿整个系统的数据安全和质量控制的病案首页数据集成与分布式管理平台。系统平台已应用于全国多家医院的病案首页数据的集成与处理,获得了很好的效果。     

利用球孢链霉菌发酵液消化双歧杆菌细胞壁提取质粒的研究

目的寻找一种经济适用的提取双歧杆菌质粒的方法。方法利用球孢链霉菌发酵产生的变溶菌素来消化双歧杆菌细胞壁,提取质粒,并与商业化溶菌酶法比较。结果球孢链霉菌发酵液与溶菌酶均成功提取到质粒。结论利用球孢链霉菌发酵液提取质粒经济简便。     

吸水链霉菌应城变种10—22中一个复制子的克隆和基本复制区的定位

利用由pBR322衍生的链霉菌复制子探针载体pIJ2703,从吸水链霉菌应城变种菌株10－22中克隆了一段１3kb的可以自主复制的DNA,制作了携带这段DNA的杂合质粒p}Iz54的限制酶图谱。利用缺失、次级克隆等方法将基本复制区确定在2．86kb的范围内。用外切酶Ⅲ顺序缺失法不仅进一步确证了基本复制区的位置,而且将其缩小到2kb的范围内。同时,在上述试验过程中、还组建了一系列既可在大肠杆菌、又可在变铅青链霉菌中复制的双功能质粒,其中有些质粒是有用的穿梭载体。