基因调控网络的生物信息学研究

调控网络的研究对于深入理解细胞的决定和分化、多细胞生物的生长发育至关重要。在调控网络中调控元件、基序(motif)、组件(module)、网络整体的拓扑学结构等4个结构层次进行的研究已经发展出了几类主要方法,但仍然有些问题需要解决。用理论方法及基于生物工程技术和合成生物学中研究成果的方法,建立调控网络Circuit的可计算模型的标准和数据库也在不断发展中。新近的研究还显示,高拟真度的Circuit模型与Circuit重建的研究方法联用,可以切实地解决许多调控网络研究中的重要问题。     

2006年起《生态学报》出版英文版

为了加快期刊的国际化进程,扩大国际交流,《生态学报》与国际知名的出版公司爱思唯尔（Elsevier）达成协议,合作出版英文电子版（（Aeta Ecologica Sinica）,该刊与中文版同步,月刊。出版后置于爱思唯尔庞大的ScienceDirect网络出版平台上。     

沙棘灌丛林受害程度的预测模型

我国沙棘灌丛林目前的灾害可分为生物灾害和非生物灾害。生物灾害以沙棘木蠹蛾危害为主,是近几年在内蒙古、辽宁、山西、宁夏和陕西等地大面积爆发的一种钻蛀性害虫;非生物灾害主要是立地和气候因素,总体表现为沙棘生长衰退,甚至出现大面积枯死。对辽宁省建平县和内蒙古敖汉旗不同受害程度沙棘灌丛林进行抽样调查,共设50块标准地,分别调查沙棘死亡株率、有叶树冠比例、沙棘木蠹蛾危害株率和20cm根干部沙棘木蠹蛾虫口数等沙棘受害指标,同时调查记录坡向、坡位、坡度、树高、地径和林分密度等多项生跃环境因子。通过模糊综合评判法,对4种受害特征指标进行权重分配,并根据综合评判值的大小,将沙棘灌丛林的受害程度分为健康、轻、中和重4个等级,以坡向、坡位、坡度、树高、地径和林分密度为预测因子,分别构建沙棘灌丛林受害程度BP神经网络模型和Logistic模型,BP神经网络的拟合率达88．1％,预留样本检验准确率为75％,Logistic模型的概率一致率为69．4％。在其它条件相同的情况下,坡位对受害程度的影响是其它因素的4．93倍。     

基于复杂网络的蛋白质结构域组进化分析

结构域重组与序列复制、变异一起,推动了生命的进化。文章应用复杂网络理论比较分析了不同复杂程度的真核生物体中蛋白质结构域组的进化规律。结果表明大量的结构域(约34%)被基因组共享,而结构域的相邻二元组合却具有很大的物种特异性。结构域组合网络呈现无尺度特性,其幂率分布及平均连接度在一定程度上反映了物种的复杂性;网络的聚集系数远高于相同度分布的随机网络(P=0.0096),聚集系数与度呈现幂率分布,这说明网络服从模块化层次式组织规律。最后以人类基因组为例,初步探索了网络模块与功能的关系,发现网络模块中的结构域具有不同程度的功能一致性。     

油菜基因流网络的结构特性与小团体分析

为从系统角度掌握转基因油菜（Brassica campestris）基因流规律,基于常规油菜与十字花科植物杂交的有关文献,构建了油菜基因流网络拓扑图实例并分析其网络结构特性。研究结果表明,该网络节点度服从幂律分布,具有无标度特性。从随机攻击和恶性攻击两个方面对标准结构熵和网络效率2个指标的网络稳健性进行分析,结果显示在随机移除不到10%的顶点时网络表现较好的鲁棒性,但在受到选择性移除10%的顶点时,网络具有极弱的抗攻击性。基于软件UCINET对网络进行了小团体和结构同型性分析,可将网络中298个节点22类十字花科植物划分为2个小团体和5类结构角色,其中甘蓝型油菜在基因流网络小团体中具有关键性作用。这些研究结果可为揭示转基因油菜基因流规律提供新思路,同时也可对转基因油菜商业化种植采取合理的农业生产栽培管理措施提供参考。     

L-精氨酸产生菌的分子育种

L-精氨酸是一种非常重要的半必需氨基酸,其作为生物体生成NO的前体,参与尿素循环,对人和动物均具有重要的生理功能。现阶段生产精氨酸的主流方法是微生物发酵法,因此,如何快速、高效地选育精氨酸高产菌种成为业内关注的焦点。主要对精氨酸产生菌分子育种方法的最新研究进展进行了综述,并就目前存在的问题和发展方向进行了探讨。     

产电微生物基因调控网络的构建和特异性通路分析

研究产电微生物胞外电子传递过程和机制,发现与产电效率相关的关键基因、通路和代谢物,是微生物燃料电池研究中的关键技术。为了发现在胞外电子传递过程中起到关键作用的基因以及通路,首先利用比较基因组学的方法,以模式微生物大肠杆菌和同属希瓦氏菌的其他菌株为参考,构建了Shewanella.onedensis MR-1的全基因组基因转录调控网络,大大扩展了目前已知的基因调控关系。然后以此网络为基础,结合基于蛋白质相互作用分析得到的胞外电子传递通路,构建了与胞外电子传递直接传递密切相关的细胞色素C编码基因及其相关调控基因构成的子网络,结合全基因组基因表达数据,研究了特异性条件下胞外电子传递的可能通路和基因调控过程。     

黄淮海地区跨流域湿地生态系统保护网络体系优化

运用系统保护规划方法,以集水区为保护规划单元,综合考虑三维(3D)连接性(横向、纵向、垂向)和跨流域调水工程,通过不可替代性分析和保护空缺识别,对黄淮海地区跨流域湿地生态系统保护网络体系优化进行研究,并通过与已有保护体系对比,评估了优化体系的效用.结果表明： 依据不可替代性大小和连接性原则,湿地保护空缺可分为优先保护空缺和一般保护空缺;黄淮海地区湿地生态系统保护体系经过优化后,湿地保护状况整体上有较大改观,其中所有湿地类型受保护比重由初始的20%左右增长到46.8%,且各湿地类型保护状况都有不同程度的改善,优化体系中的受保护比重大多在40%以上.无论是从近期还是长远来看,湖泊湿地保护都应给予较多关注.生态系统服务价值和生物多样性相整合、保护和恢复相结合是未来湿地生态系统保护规划研究中应关注的方面.     

幂指数异速生长机制模型综述

 个体大小对生物的各种生理属性有重要意义, 描述个体大小和生理属性关系的规律叫做异速生长。生物的异速生长通常以幂函数的形 式表示, 在众多的异速生长关系中, Kleiber定律所描述的新陈代谢率和个体大小的3/4幂指数关系最为重要和基本, 解释此有充分数据支持的 定律的机理也最具挑战性。围绕该著名的3/4幂指数异速生长关系, 该文回顾历史上主要的有关模型假说, 并重点介绍1990年代中期以来, 由 West等提出的分形分配网络模型和由其它研究人员建立的代表性模型: 最少载体网络模型、多因理论、最小总熵理论、构造理论、细胞优化生 长理论和能量消耗理论。     

湖岗的见证：负重的湖岗

这是一道普通而又罕见的湖岗,它是大自然的杰作,又为人们提供了方便的资源,因而它的身躯记录着保护还是开发这一对解不尽的矛盾。