蛋白质结构确定领域中的几种矩阵填充算法的对比评估

目的 目前,如何从核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)光谱实验中准确地确定蛋白质的三维结构是生物物理学中的一个热门课题,因为蛋白质是生物体的重要组成成分,了解蛋白质的空间结构对研究其功能至关重要,然而由于实验数据的严重缺乏使其成为一个很大的挑战。方法 在本文中,通过恢复距离矩阵的矩阵填充(matrix completion,MC)算法来解决蛋白质结构确定问题。首先,初始距离矩阵模型被建立,由于实验数据的缺乏,此时的初始距离矩阵为不完整矩阵,随后通过MC算法恢复初始距离矩阵的缺失数据,从而获得整个蛋白质三维结构。为了进一步测试算法的性能,本文选取了4种不同拓扑结构的蛋白质和6种现有的MC算法进行了测试,探究了算法在不同的采样率以及不同程度噪声的情况下算法的恢复效果。结果 通过分析均方根偏差(root-mean-square deviation,RMSD)和计算时间这两个重要指标的平均值及标准差评估了算法的性能,结果显示当采样率和噪声因子控制在一定范围内时,RMSD值和标准差都能达到很小的值。另外本文更加具体地比较了不同算法的特点和优势,在精确采样情况下...     

自然保护区管理快速评价和优先性确定方法及应用

自然保护区管理有效性评价现已成为关注的焦点,它是保证自然保护区管理质量,实现保护区管理目标的有效途径,自然保护区管理快速评价和优先性确定(RAPPAM)方法是其中应用比较广泛的方法之一。本文在对RAPPAM方法的评价指标和评价特点研究的基础上,结合8个国家的应用实例,对此方法评价范围、评价目的、评价结果及对策建议进行了分析。结果表明,通过此评价方法可以：1)快速确定保护区系统面临的威胁和保护区系统的功能;2)提出和制定后续行动及建议;3)为政策制定者提供依据。因此,RAPPAM方法的认识与应用,对于了解和改善我国自然保护区的管理现状具有重要意义。     

辽西低山丘陵区生态系统退化程度的定量确定

1　引　　言恢复和重建辽宁省西部低山丘陵区退化生态系统一直是科研、管理和生产部门共同关注的焦点 ,很多学者从立地类型划分、树种抗旱性、混交树种的选择等方面做了大量的研究[4 ,6,8,9,11] ,而从生态系统演替的角度出发却研究得不够 ,本研究旨在尝试引入数量分类方法 ,用生境退化程度来定量地刻划生态系统的退化程度 ,以期对本区无林地植被恢复以及现有油松纯林的经营改造提供理论依据 .2　研究地自然概况与研究方法2 1　自然概况辽宁省西部地区位于 118°5 0′2 0″～ 12 0°15′Ｅ ,40°2 4′2 5″～42°34′2 0″Ｎ ;地貌特点是山…     

Camouflage Patterning in Maize Leaves Results from a Defect in Porphobilinogen Deaminase

Maize leaves are produced from polarized cell divisions that result in clonal cell lineages arrayed along the long axis of the leaf. We utilized this stereotypical division pattern to identify a collection of mutants that form chloroplast pigmentation sectors that violate the clonal cell lineages. Here, we describe the camouflage1 （cfl） mutant, which develops nonclonal, yellow-green sectors in its leaves. We cloned the cfl gene by transposon tagging and determined that it encodes porphobilinogen deaminase （PBGD）, an enzyme that functions early in chlorophyll and heme biosynthesis. While PBGD has been characterized biochemically, no viable mutations in this gene have been reported in plants. To investigate the in vivo function of PBGD, we characterized the cfl mutant. Histological analyses revealed that cfl yellow sectors display the novel phenotype of bundle sheath cell-specific death. Light-shift experiments determined that constant light suppressed cfl sector formation, a dark/light transition is required to induce yellow sectors, and that sectors form only during a limited time of leaf development. Biochemical experiments determined that of 1 mutant leaves have decreased PBGD activity and increased levels of the enzyme substrate in both green and yellow regions. Furthermore, the cfl yellow regions displayed a reduction in catalase activity. A threshold model is hypothesized to explain the cfl variegation and incorporates photosynthetic cell differentiation, reactive oxygen species scavenging, and PBGD function.     

水的饱和辛醇溶液水分标准物质的研制

生物燃料的国家标准规定了产品的技术指标和相应的检测方法。水的饱和辛醇溶液的水分标准物质,用于生物燃料水分测量时仪器的校准和方法的验证,能够保障测量结果的准确可靠和等效一致。该标准物质采用卡尔·费休库仑法、卡尔·费休容量法和定量核磁共振等三种不同原理的方法定值。通过方法研究和改进,实现了库仑法和容量法的一致;通过引入新的核磁共振方法,提高了结果的准确性。最终标准物质的水分量值为4.76％,扩展不确定度为0.09％。     

房山紫堇地上部分化学成分及其抗乳腺癌细胞增殖作用研究

对房山紫堇Corydalis fangshanensis地上部分化学成分及其体外抗乳腺肿瘤细胞活性进行研究。采用各种色谱分离技术对乙酸乙酯和正丁醇两个萃取部位进行系统分离纯化,通过多种波谱数据(1D、2D NMR、MS、IR、UV)鉴定化合物结构,从房山紫堇乙酸乙酯和正丁醇两个部位中鉴定了17个化合物,分别为7-acetyl thalifoline(1)、pycnarrhine(2)、corynoxidine(3)、trans-isocorypalmine N-oxide(4)、四氢巴马汀(5)、四氢药根碱(6)、liriotulipiferine(7)、异波尔定碱(8)、乌药碱(9)、脱氢甲卡维丁(10)、feruloylputrescine(11)、木黄酮(12)、二甲基咖啡酸(13)、4-羟基-3-甲氧基桂皮酰基-β-D-葡萄糖苷(14)、水仙苷(15)、丁香脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷(16)、异落叶松脂醇9-O-β-D-葡萄糖苷(17)。其中化合物1作为天然产物首次报道,2～17是首次从房山紫堇中分离得到。结合体外MTT法评价单体化合物对人乳腺癌肿瘤细胞(MDA-MB-23...     

NGAL基因新型TPA反应元件结合蛋白的研究

以往研究发现,食管癌细胞的中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)基因的过表达具有明显的12-O-十四烷酰佛波醇-13-醋酸酯(12-O-tetradecanoyl phorboi-13-acetate,TPA)诱导性,在启动子-152～-60 区段存在着一种新型的TPA反应元件(TPA response element,TRE),但是该元件的结合蛋白尚未被鉴定出来.采用寡核苷酸DNA亲和层析法(oligonucleotide trapping)从食管癌细胞中分离纯化了NGAL基因TRE结合蛋白;经SDS-PAGE进一步分离,银染显示目标蛋白带.人工切取各目标蛋白带进行MALDI-TOF-MS分析,通过Mascot软件搜索NCBI数据库,根据蛋白质的功能、细胞定位和分子质量大小等指标确定8个核蛋白因子:C19、KIAA1949、TDRD1、RXRβ、FAM54A、KLF15、KLF10和YY-1.最后,利用RT-PCR验证了这些核蛋白因子表达的TPA反应性,结果表明C19、KIAA1949、TDRD1、RXR β和KLF15等编码基因的转录表现出了明显的TPA反应性,提示可能是食管癌细胞中应答TPA刺激,参与NGAL基因过表达的转录激活因子.     

华北落叶松树皮表面细菌群落多样性及其分布格局

附生在树皮表面的微生物,对于宿主植物的健康和环境适应性发挥重要作用,树皮微生境中微生物群落结构和多样性及其维持机制有待关注。【目的】本文对庞泉沟自然保护区不同海拔梯度的华北落叶松树干的背阴面与向阳面的树皮表面细菌群落的分布特征和适应机制进行了研究。【方法】通过PCR-DGGE和高通量测序技术研究细菌群落特征,对树皮表面细菌群落的空间分布特征进行了非度量多维尺度(NMDS)排序分析,通过冗余分析(RDA)研究细菌群落与树皮表面理化性质的关系,单因素方差分析(One-way ANOVA)比较树皮背阴面与向阳面细菌群落组成,基于零偏差分析研究背阴面与向阳面细菌群落构建的驱动因素。【结果】不同海拔梯度间的细菌群落结构有显著性差异(ANOSIM;P<0.05),树皮表面的微环境因子p H和总碳(TC)与群落结构显著相关(P<0.05);向阳面树皮表面的光合自养型细菌(隶属于蓝细菌门的未命名的目)的相对丰度显著高于背阴面,而根瘤菌目的相对丰度呈相反的趋势,光照可能是引起细菌群落结构发生变化的驱动因子;零偏差分析结果表明,华北落叶松树皮背阴面、向阳面细菌群落的多样性格局主要受环境过滤的影响。【结论】环境因子主导的确定性过程是驱动该地区华北落叶松树皮表面细菌群落结构和多样性的主导因素。     

数字PCR技术在核酸标准物质研制中的应用

在标准物质研制领域,生物标准物质的研制逐渐成为了研究热点,同时基于核酸的检测技术的开发与应用又推动了核酸标准物质的进程。核酸标准物质需要高级别、精准的定值方法,数字PCR作为单分子定量技术得到了广泛的应用。数字PCR是一种测定核酸分子的绝对定量方法,如微滴式数字PCR是采用油包水形成的微滴作为反应室,将含有DNA模板的反应溶液分配到大量独立的反应室中进行扩增反应,再通过统计反应室中的阳性信号来定量DNA的拷贝数,从而达到精确定量核酸拷贝数的目的。综述了近年来关于数字PCR及其在核酸标准物质研究领域的最新应用进展,重点综述了其在转基因检测、医疗诊断等领域的应用进展,以期为核酸标准物质的研制提供参考。