《生物信息学》课程教学模式探讨

在教学实践的基础上,结合生物信息学课程的学科特点,以及现代教育技术,就开设生物信息学课程的必要性及构建最合适的复合型教育模式展开了初步的探讨,为我国生物信息学课程的教学实施提供指导。随着时代的不断进步和发展,生物信息学的内涵也在不断扩大,包括生物信息学所涉及到的计算机基础知识、生物学基础知识、生物信息学研究领域、生物信息学应用领域等等。在生物信息学的教学实施过程中,将多个基础学科交叉融合是必备的,这不仅有助于增强学生对生物信息学科的了解,也对于学生在后续的生物信息学研究中起到了基石的作用。因此,如何将这些涉及范围广、涉及内容深的生物信息学基础课程恰当的传授给学生是教师们最需要考虑的问题,从而形成一套独特的教学体系,使生物信息学的教学工作更顺利,完整的进行下去。     

降糖肽的发展现状及研究进展

糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病,是由于胰岛素分泌缺陷或其生物功能受损,或两者兼有引起。糖尿病可能导致各种组织,特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。糖尿病主要分为Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病,这两类糖尿病均存在明显的遗传异质性。目前用于降低或控制血糖的药物主要有硫脉类、双肌类、苯甲酸衍生物类、糖苷酶抑制剂类和噻唑烷二酮类。研发出安全有效的降糖药物已经成为全世界关注的焦点,其中,生物活性肽是目前最广泛研究的潜在治疗剂之一,其最佳用途正在开发中。迄今为止,已经发现了许多天然肽和合成肽,其具有通过不同机制介导的优异的抗糖尿病效果。新兴技术和药物输送系统的应用进一步促进了预期目标成果的达成。临床前和临床研究中一些具有更好效力和安全性的优秀肽已经被确定。因此,对这些肽的进一步详细研究可能会筛选出临床上有用的抗糖尿病药物。     

Mg2+依赖性蛋白磷酸酶1δ的生物信息学分析

Mg2+依赖性蛋白磷酸酶1δ(protein phosphatase magnesium-dependent 1δ,PPM1D)作为肝癌潜在的预后标志物和治疗靶点,其致癌机制和预后价值仍未完全阐明。为了全面认识PPM1D,使用生物信息学方法,对PPM1D蛋白的序列同源性、组织表达、亚细胞定位、理化性质、空间结构及蛋白质相互作用网络进行分析。结果表明:人PPM1D基因编码605个氨基酸组成的多肽,与物种进化程度一致,属于PP2C蛋白超家族,是碱性不稳定的亲水蛋白,无信号肽和跨膜区域;PPM1D蛋白主要定位于细胞核内,其主要二级结构为随机卷曲,存在磷酸化、乙酰化、甲基化和泛素化位点,与PPM1D相互作用的蛋白主要是细胞周期检查点蛋白和细胞损伤修复相关蛋白。根据分析结果阐述了PPM1D蛋白与癌症的相关性以及PPM1D蛋白作为癌症标志物的理论基础,为进一步研究该蛋白及其参与的信号通路提供一定的借鉴和参考。     

亚洲人阿尔兹海默症miRNA-mRNA网络的生物信息学分析

随着社会人口老龄化加剧,以阿尔兹海默症(Alzheimer's disease,AD)为代表的认知障碍疾病越来越严重地危害着人类的生命健康,带来了巨大的社会和经济负担.然而目前AD的发病机制尚未明确,也未见有效的治疗药物.此外,现有关于AD的机制研究大多数集中在高加索人群,而关于亚洲人群的研究少见报道.收集GEO公共数...     

氨基甲酸乙酯水解酶的家族生物信息学分析

氨基甲酸乙酯(Ethyl carbamate,EC)是酒精饮料生产过程中自然产生的副产物,具有潜在的致癌性和遗传毒性,成为影响人们健康的隐患.利用氨基甲酸乙酯水解酶(Urethane hydrolase,UH)消除酒精饮料中已存在的EC具有直接、高效的作用.为了进一步探索EC水解酶的功能与作用,本实验利用生物信息学的方...     

国际生物信息学研究的可视化分析

利用当前主流的信息可视化分析软件Cite Space对2005~2014年间SCI收录的生物信息学的5种高影响力外文期刊所刊载论文的题录数据进行统计和可视化分析,绘制该领域的关键词共现、膨胀词共现、经典文献共现、高被引文献共现和关键节点文献共现的网络可视化图谱,试图揭示生物信息学领域的研究热点、研究前沿以及知识基础,以期帮助研究人员了解该领域在国际范围内的研究态势。     

基于设计模板的BRD-like折叠类型综合分类方法

蛋白质折叠规律研究是生命科学重大前沿课题,折叠类型分类是蛋白质折叠研究的基础。构建BRD-like折叠类型模板数据库,建立了基于多模板的综合分类方法,并用于该折叠类型的分类。对实验集的12 117个样本进行检验,结果的敏感性、特异性分别为0.923和0.997,MCC值为0.72;对独立检验集2 260个样本的检验,结果发现:敏感性、特异性分别为0.941和0.998,MCC值为0.86.结果表明:基于多模板的综合分类方法可用于蛋白质折叠类型分类。     

基于HP模型的蛋白质折叠问题的研究

基于蛋白质二维HP模型提出改进的遗传算法对真实蛋白质进行计算机折叠模拟。结果显示疏水能量函数最小值的蛋白质构象对应含疏水核心的稳定结构,疏水作用在蛋白质折叠中起主要作用。研究表明二维HP模型在蛋白质折叠研究中是可行的和有效的并为进一步揭示蛋白质折叠机理提供重要参考信息。     

蛋白质功能预测方法概述

蛋白质是生物体内最必需也是最通用的大分子,对它们功能的认识对于科学领域和农业领域的发展有着至关重要的作用。随着后基因组时代的发展,NCBI数据库中迅速涌现出大量不明结构与功能的蛋白质序列,这些蛋白质序列甚至一跃成了研究的热点。近几十年来蛋白质功能预测的方法不断被完善。由最初的仅基于蛋白质序列或3D结构信息的方法衍生出更多的基于序列相似性、基于结构基序、基于相互作用网络等新方法,这些新型方法采用新的算法、新的研究思路和技术手段,力求得到准确性与普遍性并存,能够被广泛应用的蛋白质功能预测方法。本文综述了近年来蛋白质功能预测的方法,并将这些研究方法分类归纳,各自阐明了每类方法的优缺点。     

生命机体危险因子信息特征分析

旨在生命机体与危险因子间建立生命物质信息对话平台,以物质化的信息,或信息化的物质的思维进行理解和推论,建立物质承载信息,信息通过物质的形式传递的思维模式,对生命信息中危险因子的属性、分类以及生命机体对危险因子的识别方式进行分析,从以上两个方面不同角度阐述危险因子与生命机体机制信息的相关互动关系。在分析与解读的过程中,主张建立合乎自然生成逻辑的科学概念,而摒弃一些主观是非逻辑所推导建立起来的概念,还原生命物质和生命过程的本来生物学位置及性质;主张一元化的思考方式和整体性理解生命信息安全控制机制的核心部分。分析结果:就生命信息中危险因子的属性和分类进行了分析,指出危险因子具有生命信息属性和生命安全属性两个属性,依据危险因子物质来源的不同,分外源性和内源性两类,绘出危险因子来源分类汇总图;从机体方面对危险因子识别方式不同,分为PRR识别方式和抗原(样)受体识别方式两类,并绘出危险因子识别方式分类汇总图。综合危险因子的属性、分类和生命机体对危险因子的识别方式,绘制出危险因子与生命机体机制信息的相关互动图,从保守性结构信息、生理产物信息、对机体损伤信息、代谢通路信息、对机体变应信息、精细纯外观构象信息及内在性核心信息7个方面对两者的相互关系进行了引证和分析,进一步阐释了生命信息安全控制机制。