“基因与性状的关系”单元教学中“表观遗传”一节教学设计

“表观遗传”一节是新课程标准、新教材增加的教学内容,对学生全面理解基因与性状间的复杂关系,丰富对遗传与进化观的认识,理解生物学概念的发展性具有重要作用。本文将“表观遗传”一节的教学定位于“基因与性状的关系”单元之中,通过设计一系列教学活动,落实本节的教学内容,达成单元教学目标。     

Predicting the subcellular localization of human proteins using machine learning and exploratory data analysis

Identifying the subcellular localization of proteins is particularly helpful in the functional annotation of gene products. In this study, we use Machine Learning and Exploratory Data Analysis （EDA） techniques to examine and characterize amino acid sequences of human proteins localized in nine cellular compartments. A dataset of 3,749 protein sequences representing human proteins was extracted from the SWISS-PROT database. Feature vectors were created to capture specific amino acid sequence characteristics. Relative to a Support Vector Machine, a Multi-layer Perceptron, and a Naive Bayes classifier, the C4.5 Decision Tree algorithm was the most consistent performer across all nine compartments in reliably predicting the subcellular localization of proteins based on their amino acid sequences （average Precision=0.88; average Sensitivity=0.86）. Furthermore, EDA graphics characterized essential features of proteins in each compartment. As examples, proteins localized to the plasma membrane had higher proportions of hydrophobic amino acids; cytoplasmic proteins had higher proportions of neutral amino acids; and mitochondrial proteins had higher proportions of neutral amino acids and lower proportions of polar amino acids. These data showed that the C4.5 classifier and EDA tools can be effective for characterizing and predicting the subcellular localization of human proteins based on their amino acid sequences.     

邓州八里岗仰韶时期居民的体质变迁

河南邓州八里岗遗址出土的仰韶早期与中晚期人骨体质状况的对比分析表明,八里岗仰韶文化在其延续千年的时间内,居民体质状况从早期到中晚期出现一系列变化。具体表现为女性身高的减少、男女性下肢功能活跃度的降低以及四肢长骨纤细化的倾向。古病理指征则展现出龋病发生的显著增加、头骨钝伤的减少以及女性胫骨骨膜反应增多等表现。这些体质状况的变迁,与八里岗仰韶文化发展过程中日趋定居的生活方式、农业经济渐趋成熟以及食物加工技术的进步有关。与此同时,女性的社会地位开始呈现下降的趋势。八里岗仰韶居民的体质特征改变与这一阶段仰韶社会的发展状况及古代人类的行为模式存在密切联系。     

HIV阳性患者肠道菌群特征对联合抗反转录病毒治疗效果的预测

目的 观察人类免疫缺陷病毒(HIV)阳性患者肠道菌群特征对联合抗反转录病毒治疗(cART)效果的预测作用,以期为HIV阳性患者的抗病毒治疗获益评估提供辅助手段。方法 前瞻性选取我院2017年1月至2020年1月收治95例HIV阳性患者为研究对象,均于治疗前收集患者资料,分析患者肠道菌群特征,实施cART治疗,治疗6个月后评估疗效,将患者划分为有效组和无效组,采用回归分析检验HIV阳性患者肠道菌群特征与cART疗效的关系,并分析肠道菌群特征对cART疗效的预测效能。结果 95例HIV阳性患者中共有69例cART治疗有效,26例治疗无效。回归分析结果显示,HIV RNA载量、免疫球蛋白(Ig)A、IgG水平及肠道屎肠球菌、粪肠球菌、大肠埃希菌、乳杆菌、双歧杆菌数量均与HIV阳性患者治疗效果有关(OR=18.964、42 376.484、4.183、8.585、14.358、15.134、9.297、10.223,均P<0.001)。受试者工作曲线(ROC)显示,HIV阳性患者肠道屎肠球菌、粪肠球菌、大肠埃希菌、乳杆菌、双歧杆菌数量用于预测cART治疗无效风险的曲线下面积(AUC)均&...     

一类新型的抗病毒药物:病毒进入抑制剂

艾滋病是严重威胁人类健康的病毒性传染病.目前临床上抗人类免疫缺陷病毒(HIV)感染的药物主要是针对反转录酶和蛋白酶.反转录酶抑制剂和蛋白酶抑制剂的联合使用能显著降低HIV感染者的发病率和病死率,然而不良反应较大,价格昂贵,而且耐药的问题日益突出.近来一类新型抗HIV药物相继问世,其中T-20已经被美国食品药品管理局(FDA)批准正式在临床使用,此外几十种同类药物已经进入临床试验.     

基于蝴蝶监测的学科活动的开展与研究

蝴蝶是一种变温动物,对环境和气候的变化十分敏感.通过对蝴蝶种群的监测,可评估生态环境的变化.开展基于蝴蝶监测的学科活动,既增强了学生的环保意识,又提升了学生的生物科学素养.     

染色质结构蛋白变异与人类疾病

层级复杂的三维染色质结构对于细胞命运决定和功能维持所需的多种DNA相关生物学过程的时空调控至关重要,如DNA复制、转录、重组和损伤修复等.三维染色质结构失调导致基因表达异常,被认为是肿瘤或神经发育障碍等多种疾病的主要诱因.本文重点阐述组蛋白及其变体、甲基CpG结合蛋白2在三维染色质高级结构及动态性调节中的作用,总结疾病相关突变对基因功能的影响,探讨肿瘤或神经发育障碍发生发展过程中染色质层面的病理学机制.     

人类活动和气候因子对中国外来入侵物种分布的影响

全球变化引起的生物入侵已经严重地威胁了生物多样性分布和生态系统功能与服务.生物入侵分布格局及其影响因素的深入研究有助于更好地预测和管理外来入侵物种,从而有效地保护生物多样性和生态系统功能与服务.然而,目前尚未有研究系统地讨论不同时期人类活动与自然因子对中国外来入侵植物、外来入侵昆虫和外来入侵微生物分布格局的影响.本研究基于最近出版的外来入侵生物相关资料,首先描述了3个外来入侵类群在我国的省级分布格局.然后利用单因素普通最小二乘法模型和空间自回归模型探讨了不同时期人类活动和自然因素对这些分布格局的影响.结果表明, 3个外来入侵类群丰富度在我国各省份的分布呈现相似的格局,即东南偏多,西北偏少;相较于入侵植物和入侵昆虫,入侵微生物在东北和华北的丰富度也较高. 2000年的国内生产总值是影响3个分类群丰富度最大的人类活动指标,且均呈显著正相关关系.在自然因子中,年均温和年降水对入侵植物丰富度和入侵昆虫丰富度解释率也较高,且呈显著正相关关系,但对入侵微生物丰富度影响不显著.值得一提的是,即使在控制自然因子的影响后, 2000年的国内生产总值依然是对3个分类群丰富度影响最大的因子.研究结果表明,尽...     

直立人更像黑猩猩

直立人（Homo erectus）是一种脑容量很大的原始人类,它被认为是第一个走出非洲的人种,并且是古猿祖先和现代智人（H．sapiens）之间的众多过渡类型之一。但是,一项对黑猩猩牙齿生长的研究表明,直立人的生长模式可能更接近于黑猩猩,而不是人类。     

母爱及人类母爱的起源

一、伟大的母爱 “小军,吃饭了……” “小军,感冒,别忘喝一碗姜汤……” “小军,别忘拿做好的毛衣……” 世界上有一种最美丽的声音,那便是母亲的呼唤。