生物信息学杂志 统计源期刊

生物信息学 2012年第02期杂志 文档列表

NDM-1的同源建模及其模型活性位点分析71-74

摘要：近期研究发现的超级病原菌耐药的原因，是其含有一种特殊的金属内酰胺酶-NDM一1。采用计算生物学技术，通过分子建模、使NDM-1与其它金属β-内酰胺酶类相比对，探索NDM-1对于β-内酰胺类抗生素具有广谱的水解能力的分子机理，为相关新药的开发提供理论依据。将NDM-1序列用BLAST进行同源性搜索，挑选一些相似性较高的序列进行多序列比对的同源建模，对所得的模型进行评估。根据已知的VIM-2晶体结构，使计算的NDM-1模型活性位点与已知VIM-2金属酶结构进行比较分析；结果发现NDM-1在锌离子结合位点的几个关键的氨基酸残基，与VIM-2金属酶较为相似。同时活性位点附近的氨基酸残基的立体折叠结构也与VIM-2存在相似性。NDM-1水解谱的广泛性，可能在于活性位点附近一些氨基酸残基的差异，后者可通过改变空间结构，从而增加了NDM-1的水解活性。

基于约束的建模方法在代谢网络中的应用研究75-78

摘要：代谢网络在各种细胞功能和生命过程中发挥着至关重要的作用。随着细胞网络重建工程的迅速发展，可用的基因组水平代谢网络越来越多，因而计算方法在这些网络的结构功能分析中越来越重要。基于约束的建模方法不像图论方法那样仅考虑代谢模型的纯拓扑结构，也不像各种动力学建模方法那样需求详尽的热力学参数，因而极具优势。采用基于约束的建模方法对一个含619个基因，655个代谢物和743个代谢反应的金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）代谢网络进行了分析，主要研究了该模型的网络结构特征，以及其最优生长率、动态生长情况和基因删除学习等。本研究提供了一个对金黄色葡萄球菌代谢网络进行约束建模分析的初步框架。

X病毒属6个成员中国分离物CP基因的克隆及同源性分析79-82

摘要：根据Genbank报道的大蒜A病毒（GarVA）、大蒜B病毒（GarVB）、大蒜C病毒（GarVC）、大蒜D病毒（GarVD）、大蒜E病毒（GarVE）和大蒜x病毒（GarVX）的序列设计引物，克隆外壳蛋白（CP）基因、测序并进行同源性分析。结果表明，6种病毒CP基因分别由756、735、780、753、759和732核苷酸组成。氨基酸序列多重对齐比对结果表明，GarVC与GarVD同源性最低（57．69％），GarVB与GarVX同源性最高（87．70％）；同属6种病毒CP基因在C端变异性大，N端保守。进化树显示Gar—VA、GarVE和GarVD成簇，GarVB和GarVX成簇，GarVC与其他5种病毒亲缘关系较远。本研究结果为预测6种病毒之间是否存在血清学交叉反应，在进行ELISA检测是否会相互干扰提供指导意义。

DNA条形码与动植物分类学的研究83-86

摘要：DNA条形码在动植物分类学中的研究最近几年非常火热。这项技术在国外研究的比较多，国内的许多方面的研究还没达到国际水平。我国的动植物种类比较繁多，地区差异也较大，怎样能将这些物种准确，快速的进行分类，是众多动植物学家一直在研究的难题。针对DNA条形码研究的现状和他在动植物学中应用以及它存在的争议来进一步认识DNA条形码。

生物进化的根本动因在于主体程序的内化87-91

摘要：通过主体、主体程序、内化、外化（进化）等核心概念的揭示和接入，展开了生命演化的崭新画卷——导致生物外在进化的根本动因是基于宇宙演化而产生的主体程序。论述了基于主体程序内化的引领及其与外化（进化）的互动，才使生物不断由低级走向到高级，并最终导致人类及人类精神的产生。主体程序理论的提出主旨在于弥补进化论在内在动因方面的重大缺陷，并由此奠定根本性解释生命现象的理论基础。

改进型基因集测试在乳腺癌研究中的应用92-95

摘要：乳腺癌是一种异源性疾病，包括至少5到6种分子亚型．在正常乳腺细胞中寻找不同癌症亚型的细胞起源非常重要，但很难做到。基因集测试（Genesettest）是处理微列阵（mieroarray）数据的常用生物统计方法，包括传统型和通用型。通用型基因集测试又分为竞争型和自含型。墨尔本大学的科学家用改进的基因集测试：修正竞争型测试（CAMERA）和旋转基因集测试（ROAST）的方法分析了乳腺癌亚型与乳腺细胞间的对应相似性，发现正常内腔鲁米那前体细胞很可能是基底型乳腺癌的细胞来源。此项研究成为澳大利亚年度生物医学的重大成果。

芦笋EST资源的SSR信息分析96-100

摘要：为了在芦笋中开发EST—SSR功能性标记，对来源于NCBI公共数据库的8590条芦笋（Asparagus officinalis L．）EST序列进行简单重复序列SSR搜索。剔除冗余序列，得到非冗余序列8377条。在非冗余序列中共挖掘出469个EST—SSR，平均相隔14．80kb出现1个SSR。在所有的重复基序中，二核苷酸重复基序的SSR所占比例最高40．51％（190／469），其次是三核苷酸34．97％（164／469），六核苷酸21．11％（99／469）。在所有基序里，CT／AG出现的频率最高有62次，占全部重复基序的13．22％（62／469）。选取含SSR的EST序列30条，并利用primer5软件设计引物，进行SSR位点的扩增，其中27对引物扩增产物，24对有较清晰可靠的目标扩增条带，占引物数的80％，且所检测出的芦笋等位基因数量较丰富，平均4．93个／对。这些EST—SSR标记的开发将有助于芦笋群体遗传多样性、遗传图谱构建、基因定位、分子标记和系谱分析等方面的研究。

乙肝相关性肝癌差异表达基因的获得及FOLR1分析101-105

摘要：运用基因芯片技术获取以稳定转染HBx基因的肝癌细胞HepG2（HepG2-x）及非转染的肝癌细胞HepG2中差异表达的基因，并对其中一条基因进行的生物信息学分析。采用人肝癌G2细胞（HepG2）细胞系为对照组，以稳定转染HBx的HepG2细胞为实验组，抽取总RNA，经过反转录cDNA，对照组用Cy3实验组用cy5荧光标记，获得cDNA探针；经杂交、洗涤后，通过ImaGene3．0软件进行分析统计。通过基因芯片筛选，获得643条与乙肝相关性肝细胞性癌相关的基因，其中FOLR1基因差异性表达最显著，HBx显著下调其表达，同源性比较分析结果表明，其碱基序列与已经报道的其他12种哺乳动物的相似率为67％-99％，且符合种属之间的进化关系。基因芯片筛选HBx诱导的HepG2差异表达基因具有样品用量少，高质量，高速度，高敏感等特性。FOLR1可能为HBV相关肝癌的发生、转移的诊断、靶基因治疗和预后评估提供一定的依据。

蛋白质网络聚类算法分析平台的设计与实现106-111

摘要：蛋白质网络聚类是识别功能模块的重要手段，不仅有利于理解生物系统的组织结构，对预测蛋白质功能也具有重要的意义。针对目前蛋白质网络聚类算法缺乏有效分析软件的事实，本文设计并实现了一个新的蛋白质网络聚类算法分析平台ClusterE。该平台实现了查全率、查准率、敏感性、特异性、功能富集分析等聚类评估方法，并且集成了FAG—EC、Dpelus、Monet、IPC—MCE、IPCA等聚类算法，不仅可以对蛋白质网络聚类分析结果进行可视化，并且可以在不同聚类分析指标下对多个聚类算法进行可视化比较与分析。该平台具有良好的扩展性，其中聚类算法以及聚类评估方法都是以插件形式集成到系统中。

基于集成分类器的蛋白质折叠模式识别112-115

摘要：蛋白质折叠问题被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题，他是分子生物学中心法则尚未解决的一个重大生物学问题，因此预测蛋白质折叠模式是一个复杂、困难、和有挑战性的工作。为了解决该问题，我们引入了分类器集成，本文所采用的是三种分类器（LMT、Random Forest、SMO）进行集成以及188维组合理化特征来对蛋白质类别进行预测。实验证明，该方法可以有效表征蛋白质折叠模式的特性，对蛋白质序列数据实现精确分类；交叉验证和独立测试均证明本文预测准确率超过70％，比前人工作提高近10个百分点。

SNP与基因检测及表达中的RCA技术116-119

摘要：滚环扩增（rolling circle amplification，RCA）技术是一种新的分子生物学检测方法。该方法不仅可以在体外等温条件下对核酸进行高度特异性的检测，而且还可通过线性或指数扩增来进行信号级联放大，其灵敏度能达到1个拷贝的核酸分子，因此，可用于痕量分子的检测。目前，滚环扩增技术广泛应用于全基因组DNA检测、核酸测序、单核苷酸多态性、DNA芯片及蛋白质芯片分析等领域。

基于贝叶斯网潜类模型的高维SNPs分析120-124

摘要：采用贝叶斯（Bayesian）网的潜类模型对GAW17高维SNPs数据进行分析，为复杂性状疾病遗传以及基因定位等方面的研究提供新的方法支持。本研究从GAW17提供的包含697个个体22条常染色体的上万个SNP中，随机挑选出1号染色体上12个基因的29个SNPs作为研究对象。按照累计信息贡献率达到95％的原则，应用贝叶斯网潜变量模型选出CIS11408，CIS3201，C1S1786等15个与X0互信息量大的SNPs位点来对研究人群进行分类与解释。结果表明697个个体总的被分为2个潜在类别，各类别的概率分别为0．68和0．32。对两类人群的疾病分布状况进行分析，结果表明二者不一致，第二个类别人群患病率（38．64％）明显高于第一个类别人群（25．99％）（x2=11．46，P=0．001）。由此可见，两类人群疾病患病率的差别正是由选出的15个SNPs造成的，从而有理由认为这些SNPs为可疑致病位点，为进一步的研究提供明确的思路。

基于特征片段信息的PH domain—like barrel蛋白质折叠类型分类方法125-129

摘要：蛋白质折叠类型分类是蛋白质分类研究的重要内容。以SCOP数据库中的PHdomain—likebarrel折叠类型为研究对象，选择序列相似度小于25％的61个样本为检验集，通过结构特征分析，确定了该折叠类型的模板及其对应的特征参数，利用模板与待测蛋白的空间结构比对信息，提出了一个新的折叠类型打分函数Fscore，建立了基于Fscore的蛋白质折叠类型分类方法并用于该折叠类型的分类。用此方法对Astrall．75中序列相似度小于95％的16711个样本进行检验，分类结果的特异性为99．97％。结果表明：特征参数抓住了折叠类型的本质，打分函数Fscore及基于Fscore建立的分类方法可用于PH domain—like barrel蛋白质折叠类型自动分类。

一种挖掘关键基因的新方法及其应用130-135

摘要：近来；人们发现从疾病相关基因中寻找关键基因对疾病的诊断和治疗很重要。癌相关基因的网络是根据正常和患病的胶质瘤组织的基因表达谱建立。根据建立的基因网络和CIPHER方法，不同阈值下的正常和患病的胶质瘤表型网络被建立。根据已知的疾病和表型间的关联，另一组正常和患病的胶质瘤表型网络被建立。将两种方法建立的相应的表型网络进行比较，匹配度最大时对应的闯值及基因和表型网络被确定。在此基础上，通过打分方法得到了7个关键基因：DMBT1，ERBB2，NF2，PDGFB，AR，ARAF和TP53。文献查询发现其中5个基因与胶质瘤的形成和发展密切相关。剩下两个基因中的ARAF也间接地参与胶质瘤形成。因此，这两个基因可能在胶质瘤的形成中起重要作用。这一预测仍需要实验验证。

微阵列数据揭示基因在癌样本中广泛表达136-140

摘要：癌的发生与发展过程涉及大量基因的异常表达。在目前基因表达谱分析中采用的标准化方法通常假设在疾病中差异表达的基因的比例很小并且差异上、下调的比例大致相等。这个被研究者所广泛采用的标准化的前提假设尚未被充分地论证过。通过分析胰腺癌的两套表达谱数据，我们发现在胰腺癌样本中基因表达的中值显著高于正常样本，提示传统的标准化假设并不适用于胰腺癌表达谱数据。采用标准化数据会导致错误地判断大量的差异下调的基因并失查许多差异上调的基因。采用原始数据分析发现在胰腺癌中的基因表达有广泛上调的特征，为深入研究胰腺癌的发生和发展机制提供了新线索。

利用线虫作为模式生物（Wormwork）141-142

摘要：加拿大女皇大学参赛队伍通过研究线虫，建立了有关线虫的BioBrick，从而代替大肠杆菌。以前的很多队伍都是以原核生物如大肠杆菌为研究对象的，而这支队伍则通过创新，摒弃原核生物，转向了具有更高等生命的线虫，建立各种有关线虫的BioBrick，为以后其他队伍利用线虫打下基础。

会发光的大肠杆菌143-144

摘要：生物光源是一种低耗环保的照明方式，并可用于标记目标物的位置。存在于萤火虫体内的荧光素（D—luciferin）以及深海发光生物体内的发光蛋白便是两种肉眼可见的生物光源。剑桥大学iGEM团队将编码该类蛋白的基因转入到大肠杆菌体内，制作出了会发光的大肠杆菌。

合成生物学与iGEM145-145

摘要：合成生物学是通过人工设计和构建自然界中不存在的生物系统来解决能源、材料、健康和环保等问题的新兴学科。随着基因组技术的快速发展，合成生物学领域的进展很快，数快速攀升，我国对这个学科的贡献也在不断提高（见表1）。