静息态fMRI在神经、精神类疾病中的研究进展

静息态功能磁共振(resting-state functional MRI,rs-fMRI)是近年出现的一种新的fMRI技术,它通过研究大脑静息状态的自发活动来反映复杂的人脑活动状态,可为我们探索大脑活动的内部机制提供新的途径。由于它无需复杂的任务实验,近年来被广泛用于神经、精神类疾病的基础与临床研究。本文就近年来国内外对静息态脑功能磁共振在神经、精神类疾病中的研究做一综述。     

基于整合网络和联合策略预测心肌梗死的新致病基因

目的:基于整合网络和联合策略预测心肌梗死的新致病基因.方法:从系统生物学的角度,提出基于蛋白质亚细胞定位信息,构建区域化的蛋白质互作的整合网络;通过疾病风险基因与已知致病基因的功能一致性程度和互作相关性的强度联合筛选的新策略,预测心肌梗死的新致病基因.结果:预测出10个心肌梗死的新致病基因(CCL19、CCL25、COMP、CCL11、CCL7、F2、KLKB1、HTR6、ADRB1、BDKRB2),其中8个基因(CCL 19、CCL25、CCL11、CCL7、F2、KLKB1、ADRB1、BDKRB2)经文献证实与心肌梗死的发生发展有着密切的联系;另外2个基因(COMP、HTR6)尚需实验验证.结论:基于整合网络和联合策略预测出10个心肌梗死的新致病基因,此方法为探索复疾病的致病基因提供了新的思路,有助于阐明复杂疾病的致病机理.     

基于Web的形态学实验教学改革

目的 探讨基于web的高职高专医学形态学实验教学改革并评价其效果.方法 构建形态学实验网络辅助教学平台与实验室开放管理平台,选取程度相当的4个平行班级分别作为实验班和对照班,实验班的形态学课程的实验教学采用传统教学和网络辅助教学与实验室开放管理,对照班的采用传统教学.结果 ①成功构建了形态学实验网络辅助教学与实验室开放管理平台;②实验班的形态学课程的实验考试成绩均显著优于对照班(P＜0.05).结论 基于web的形态学实验教学改革能够显著提高形态学课程的实验教学效果.     

构建适用于蛋白质家族分类的相似性网络

图聚类用于蛋白质分类问题可以获得较好结果,其前提是将蛋白质之间复杂的相互关系转化为适当的相似性网络作为图聚类分类的输入数据。本文提出一种基于BLAST检索的相似性网络构建方法,从目标蛋白质序列出发,通过若干轮次的BLAST检索逐步从数据库中提取与目标蛋白质直接或间接相关的序列,构成关联集。关联集中序列之间的相似性关系即相似性网络,可作为图聚类算法的分类依据。对Pfam数据库中依直接相似关系难以正确分类的蛋白质的计算表明,按本文方法构建的相似性网络取得了比较满意的结果。     

健康与患病刺梨植株可培养叶际真菌菌群差异比较

本研究比较了健康与患叶斑病刺梨植株叶际真菌群落特征差异,以期探索病原菌的潜在来源,为人工构建具拮抗功能群落和刺梨叶斑病的生物防控提供参考。通过可培养方法对不同健康状况的刺梨叶际真菌进行分离培养,结合形态学和分子系统学对菌株进行综合鉴定;利用FUNGuild平台对真菌进行功能注释;结合根际、根部真菌作拆分网络分析探索病原菌的潜在来源。本研究结果表明：1）刺梨叶际真菌具有丰富的多样性。从刺梨叶际8个样品中共分离到真菌266株,其隶属于3门、6纲、13目、30科、46属中的61个种。其中,健康植株叶际内生真菌（LHE）包括8属10种27株,附生真菌（LHS）包括33属37种77株。患病叶际内生真菌（LDE）分离到7属10种38株;附生真菌（LDS）分离到31属35种124株。2）不同样品的真菌优势属和特有类群有差异。不同健康状况下叶际附生真菌的优势属均为拟盘多毛孢属Pestalotiopsis,但二者的相对多度存在差异,LHS为11.49%,LDS为32.26%;内生真菌优势属二者均为链格孢属Alternaria,但相对多度各异,LHE为33.33%,LDE为63.16%。其中,LHE特有类群为盘长孢状刺盘孢 Colletotrichum gloeosporioides和果生刺盘孢Colletotrichum fructicola等8种;LDE特有类群为茄链格孢 Alternaria solani和Didymella sinensis 等8种;LHS特有类群是草酸青霉Penicillium oxalicum和Peniophora crassitunicata等21种;LDS特有类群是尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum、赭绿青霉Penicillium ochrochloron和易脆毛霉Mucor fragilis等19种。3）不同样品叶际真菌功能不同。经FUNGuild解析表明,LHS、LHE和LDE的叶际真菌功能群主要以腐生型为主,LDS则主要以植物病原菌群为主。本研究结果初步揭示刺梨植株健康与患叶斑病叶际间真菌多样性、群落组成及营养功能群存在差异,植株健康状况与其真菌群落特征密切相关;叶斑病病原菌主要源于刺梨叶际的附生微生物群。     

利用转录因子工程重塑代谢网络实现细胞工厂高效生产

酿酒酵母已被广泛用作生产精细化学品的典型细胞工厂.但在生产过程中,各种环境胁迫以及异常的细胞代谢严重制约了生产成本降低和收益提高.解决此类瓶颈问题的一种有效方法是利用转录因子工程,通过重塑关键基因的转录水平来提高菌株的耐受性和生产效率.从运用转录因子工程提高耐受性、产量和基于人工转录因子设计在优化代谢通量、定量分析中的...     

土地利用变化对生境网络的影响——以苏锡常地区白鹭为例

生境网络对于物种更具有生态意义。研究土地利用变化对生境网络的影响,对破碎景观中种群的扩散和迁徙至关重要。研究结果有助于区域生境网络的恢复和完善,从物种的角度而非景观结构的角度优化生态网络。以城市化快速发展、土地利用变化明显的苏锡常地区为研究区域,优势湿地鸟类白鹭为代表物种,构建物种生境斑块约束条件概念模型,提出按照物种生活习性特征划分、选择生境斑块的方法,并从斑块和网络结构两个视角分析了土地利用变化对生境网络的影响。结果表明:(1)2000—2010年研究区白鹭生境的适宜地类总面积虽有所增加,但主要由于大量新增线性人为干扰致使白鹭生境网络质量下降;(2)白鹭生境网络在研究区不是全区覆盖的回路,基本由宜兴—溧阳片、无锡滨湖片、苏州吴中片和苏州阳澄湖片4个小片网构成,其完整程度按照宜溧片、滨湖片、吴中片、阳澄湖片降次排列;至2010年,宜溧片破坏最为严重,滨湖片和吴中片次之,阳澄湖片受破坏程度相对最弱。总体上,白鹭生境境况在10年间恶化明显,土地利用变化朝着不利于白鹭持续生存的方向发展。     

传粉网络非对称特化的地理模式

植物与传粉者间相互作用,构成了复杂的传粉网络。非对称特化是共生互作网络中的有趣现象和基本特点,也被认为是植物-传粉者互作网络的结构特征之一。根据文献总结分析了植物-传粉者互作网络非对称特化的重要名词术语,并采用线性回归法深入分析了植物-传粉者互作网络的地理变异模式,以及植物生活型和网络大小等传粉网络特征对非对称程度的影响。结果表明:传粉网络大小与网络的交互作用间呈线性正相关关系,并随总物种丰度呈指数增长。25个传粉网络的线性回归斜率(Lβ)变异范围在0.002至0.031间,且斜率值随植物丰度(P)、传粉者丰度(A)、总物种丰度(R)、交互作用(I)及网络大小(M)上升而降低。海拔高度对传粉网络非对称性有一定影响效果,而纬度的变化并不显著影响传粉网络非对称性。草本植物、灌木及乔木植物与其传粉者之间的相关系数分别为-0.197,-0.026和0.200,表明草本物种比乔木物种非对称性更强。     

基于文献计量法的中国景观连接度应用研究进展

景观连接度反映了景观对物种或某种生态过程在生境斑块之间运动的促进或阻碍作用,对维持景观格局及生态过程的完整性和连续性具有重要指示意义。在当前全球环境变化,自然生境丧失和破碎化不可避免的情况下,景观连接度的评价、模拟与应用已成为景观生态学、保护生物学等相关学科的研究热点。基于CNKI和Web of Science数据库,检索1999—2015年间国内发表的景观连接度期刊论文,通过文献计量法,分别从年发文量、来源期刊、研究机构、研究区域、研究目的、景观类型、景观尺度以及研究方法等多个视角分析国内该领域应用研究进展以及发展趋势。经检索共得到文献240篇,其中英文43篇。分析发现,近20年国内该领域年发文量总体呈显著增长趋势;《生态学报》、《生态学杂志》和Urban and Landscape Planning为主要刊载期刊;研究力量集中分布在北京、南京等东部18所科研机构,文献量占到43.75%;研究目标区域也以东部为主(52.2%),而对中西部生态敏感脆弱区研究较少;研究目的以景观规划为主,但针对物种保护的研究较弱,仅占11.25%,且主要关注大熊猫等被公众熟知的珍稀濒危物种;城市、城乡等人工景观是常见的景观研究类型,相比之下,自然景观所占比例较低;研究的空间尺度集中在5000 km2的中小尺度域,占72.5%,景观粒度以30 m的中等分辨率居多。识别出14种具体度量方法,常用的包括最小费用模型、基于图论原理的功能连接度指数和网络结构指数,以及景观格局指数等;关注功能性连接和多方法的综合应用已成为当前研究的趋势;度量方法的一些参数,如最小费用模型阻力赋值或距离阈值选择主要依据专家经验或已有文献,而针对目标物种采用实证研究的则较少。最后,对国内当前该领域的研究现状和不足展开讨论并展望了未来发展,以促进我国景观连接度后续研究。     

城市产业生态网络特征与演进规律——以北京市为例

产业生态系统发展规律对于产业转型升级至关重要,对其进行研究也是当前产业生态学的新方向。产业生态系统是指在一定区域内,产业组分以及环境组分之间通过物质交换及能量流动等形成的有机统一整体。产业生态网络则是其各组分之间通过物质流等相互作用构成的生态关系的一种拓扑结构。基于货币型投入产出模型通过物质型转化构建城市尺度产业生态网络,借鉴生态网络分析方法,提出通过循环性、生态效率、上升性3类特征指标判定产业生态网络的演进规律。实证研究了2005—2014年北京市产业生态系统的特征及其演进规律,阐明了其发展的趋势。主要结论是:从趋势分析,北京市产业生态系统循环性、生态效率和上升性有随时间而提升的趋势。其中,循环性和上升性变化趋势一致:总体呈现上升趋势,且2007年数值明显高于其他年份;生态效率总体随年份呈现波浪式增速的趋势;从指数分析:各年份循环指数(FCI)介于0—1之间,表明产业系统的物质循环流量均小于直接流量;A/C指数介于0.187—0.256之间,表明离理论可持续发展状态(0.401)还有相当的距离;生态效率10年提高2.4倍,在2013年已经接近1,到2014年实现大于1的水平,其生态效率已达到这10a间的最优的状态。总体上,北京市产业系统正在向物质循环性、生态效率以及系统上升性逐步提高的方向转型。