生物信息学杂志 统计源期刊

生物信息学 2017年第02期杂志 文档列表

生物信息学杂志研究论文

生命机体危险因子信息特征分析69-77

摘要：旨在生命机体与危险因子间建立生命物质信息对话平台,以物质化的信息,或信息化的物质的思维进行理解和推论,建立物质承载信息,信息通过物质的形式传递的思维模式,对生命信息中危险因子的属性、分类以及生命机体对危险因子的识别方式进行分析,从以上两个方面不同角度阐述危险因子与生命机体机制信息的相关互动关系。在分析与解读的过程中,主张建立合乎自然生成逻辑的科学概念,而摒弃一些主观是非逻辑所推导建立起来的概念,还原生命物质和生命过程的本来生物学位置及性质;主张一元化的思考方式和整体性理解生命信息安全控制机制的核心部分。分析结果：就生命信息中危险因子的属性和分类进行了分析,指出危险因子具有生命信息属性和生命安全属性两个属性,依据危险因子物质来源的不同,分外源性和内源性两类,绘出危险因子来源分类汇总图;从机体方面对危险因子识别方式不同,分为PRR识别方式和抗原（样）受体识别方式两类,并绘出危险因子识别方式分类汇总图。综合危险因子的属性、分类和生命机体对危险因子的识别方式,绘制出危险因子与生命机体机制信息的相关互动图,从保守性结构信息、生理产物信息、对机体损伤信息、代谢通路信息、对机体变应信息、精细纯外观构象信息及内在性核心信息7个方面对两者的相互关系进行了引证和分析,进一步阐释了生命信息安全控制机制。

SCOP数据库蛋白质折叠类型的自动分类分析78-83

摘要：蛋白质折叠规律研究是生命科学领域重要的前沿课题之一,蛋白质折叠类型分类是折叠规律研究的基础。本研究以SCOP数据库的蛋白质折叠类型分类为基础、以Astral SCOPe 2.05数据库中相似性小于40%的α、β、α＋β及α/β类所属的折叠类型为研究对象,完成了989种蛋白质折叠类型的模板构建并形成模板数据库;基于折叠类型设计模板建立了蛋白质折叠类型分类方法,实现了SCOP数据库蛋白质折叠类型的自动化分类。家族模板自洽性检验与独立性检验所得的敏感性、特异性以及MCC的平均值分别为：95.00%、99.99%、0.94与90.00%、99.97%、0.92,折叠类型模板自洽性检验与独立性检验所得的敏感性、特异性以及MCC的平均值分别为：93.71%、99.97%、0.91与86.00%、99.93%、0.87。结果表明：模板设计合理,可有效用于对已知结构的蛋白质进行分类。

高斯混合模型的上采样分析84-89

摘要：在机器学习问题中,类别不平衡问题严重影响一些标准分类器的性能。因此,解决类别不平衡问题尤为重要。上采样是解决类不平衡问题的常用方法,其通过合成新的少数类样本来平衡类的分布。在文中,使用一种基于高斯混合模型的上采样方法来解决不平衡学习问题。通过高斯混合模型来模拟少数类的分布,在此基础上使用高斯模型来生成新的少数类样本。在UCI类别不平衡数据集上的实验结果表明,所提出的方法能够缓解类不平衡所带来的负面影响并帮助提升分类性能。

Ydj1p锌指结构突变体对底物结合影响的分子动力学模拟分析90-96

摘要：Ydj1p是酵母细胞质中一种主要的I型Hsp40分子伴侣,Ydj1p锌指结构在传递底物给Hsp70时发挥重要的作用,锌指结构域的两个锌离子结合位点区域（ZBDⅠ和ZBDⅡ）与半胱氨酸形成配位键对底物传递中维持结构稳定非常重要。本研究通过分子动力学手段对Ydj1p与各锌指结构突变体进行了模拟,分析ZBDⅠ突变体关键残基C143S、C201S,ZBDⅡ突变体关键残基C162S、C185S的突变影响Hsp40与Hsp70的底物传递。分析结果表明,当锌指部位的氨基酸发生突变,不仅能影响Ydj1p的结构稳定性,也能影响底物的传递,并且锌指结构Ⅰ突变体和锌指结构Ⅱ突变体之间也具有明显差异。通过结合能量的分析以及构象变化比对,揭示了Ydj1p以及各锌指结构突变体底物结合能力的强弱,这与生化实验研究了Ydj1p锌指结构与Hsp70合作,帮助多肽传递的功能是至关重要的结果较为相近。

禾谷镰刀菌cAMP受体类GPCR生物信息学分析97-104

摘要：禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）是引起小麦赤霉病的主要致病菌。G蛋白偶联受体（G protein coupled receptors,GPCRs）是一类重要的细胞表面受体,其介导的cAMP信号通路可能参与了禾谷镰刀菌的致病和毒素合成,因此分析cAMP受体类型的GPCRs蛋白的结构及其理化性质对了解GPCRs的功能及其与赤霉病致病的关系具有重要意义。本研究运用生物信息学方法,对禾谷镰刀菌全基因组序列中cAMP类GPCR基因进行了生物信息学分析。发现禾谷镰刀菌中存在5个典型的cAMP受体类型GPCRs：FgcAR1、FgcAR2、FgcAR3、FgcAR4和FgcAR5,均含有7个跨膜结构域,并定位于细胞膜上。除FgcAR1外,其余为疏水性蛋白。蛋白质二级结构分析表明,均含有大量α螺旋,比例在60%左右,FgcAR4和FgcAR5没有β转角,FgcAR1、FgcAR2和FgcAR3也只有较少比例的β转角。这些GPCRs中含有较多的Ser和Thr磷酸化位点。遗传分析表明,禾谷镰刀菌cAMP受体类型的GPCR蛋白与假禾谷镰刀菌及F.langsethiae同源性最高,亲缘关系最近。本研究明确了禾谷镰刀菌中cAMP类GPCR蛋白的理化性质、定位、二级结构、磷酸化位点及进化关系,为了解小麦赤霉病发病机制及以GPCRs为靶标的新型杀菌剂研发奠定了基础。

利用粒子群算法在菱形网格上预测蛋白质结构（英文）105-111

摘要：本文在菱形网格上研究讨论了二维HP模型。首先,将蛋白质结构预测问题转化成一个数学问题,并简化成氨基酸序列中每个氨基酸与网格格点的匹配问题。为了解决这个数学问题,我们改进并扩展了经典的粒子群算法。为了验证算法和模型的有效性,我们对一些典型的算例进行数值模拟。通过与方格网上得到的蛋白质构象进行比较,菱形网上的蛋白质构象更自然,更接近真实。我们进一步比较了菱形网格上的紧致构象和非紧致构象。结果显示我们的模型和算法在菱形网格上预测氨基酸序列的蛋白质结构是有效的有意义的。

异鼠李素和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷的抗氧化活性分析112-119

摘要：槲皮素类化合物是众多黄酮类中活性最高的化合物之一,在医药方面有很强的药效功效。本研究选取两种槲皮素类黄酮化合物异鼠李素和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷作为目标化合物,运用Gaussian 09软件密度泛函（DFT）方法从分子总能量、OH解离焓（BDE）的理论表征、前线分子轨道及其轨道能级、原子的净电荷布居等方面研究异鼠李素和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷的抗氧化活性。结果表明,异鼠李素活性大于异鼠李素-3-O-葡萄糖苷,两类分子4＇位的酚羟基失去氢之后对抗氧化活性的整体影响是最大的,酚羟基在这个位置上就具有较明显的高活性特征,分子中引入的糖苷不参与前线分子轨道的形成,不具有消除自由基活性的作用,但它对于分子本身的极性有很大的影响,可以改变分子在机体反应时的溶解度和吸收度。这对进一步深入研究槲皮素类黄酮化合物的抗氧化活性以及抗氧化剂的结构改良等提供了重要的科学依据。

生物信息学杂志综述

表面肌电信号的肌肉疲劳判别研究进展120-126

摘要：肌肉在周期的收缩或静态的拉伸过程中,会渐渐进入疲劳状态,肌肉疲劳特性的研究在康复医学、运动医学领域具有重要作用。表面肌电信号是从肌肉表面通过电极记录下来的反映神经肌肉系统活动的一维时间序列非平稳生物电信号,是评价局部肌肉疲劳的有效工具。本研究从时域和频域、时频域线性方法下的测量指标和非线性方法下的指标来综述表面肌电信号的疲劳研究进展,同时比较各种方法的优缺点,并对使用表面肌电信号来判别疲劳研究做了进一步的展望。

生物信息学杂志研究快报

用于寡核苷酸探针设计的ARB软件127-133

摘要：探针设计是制备高质量基因芯片的重中之重。ARB软件是用于设计系统发育芯片（Phylo Chip）探针的主要软件,然而由于安装困难、相关中文文章较少等原因,阻碍了其在国内的广泛使用。本文详细介绍了ARB软件的安装方法、探针设计及其他功能。这将有助于用户快速使用ARB软件进行探针设计,促进系统发育芯片的发展及其在各领域的应用。

参与式教学在“生物分离工程”课程中的探索134-136

摘要：生物分离工程是高等学校生物工程专业的基础课程,与生产实践密切相关。教学过程中采用参与式教学方法能够培养学生工程设计的创造性思维,并且提高学生的工程化能力。本研究从科研融入教学、开展课堂讨论、运用多媒体手段、开设工厂课堂等4个方面介绍课堂教学中有效引入参与式教学的途径及其在生物分离工程教学实践中的具体应用,旨在提高相关工程类课程教学质量,为从事此类教学实践的一线专业教师提供高效引领课堂的理论参考。