大肠杆菌抗氧化基因突变对内源过氧化氢的影响

为了阐明大肠杆菌(E.coli)抗氧化基因(ahp C/F、kat E/G、oxyR ahp C/F、sod A/B)对细菌内源过氧化氢(H2O2)调控中的协同作用,本研究以E.coli抗氧化基因突变株及其野生型菌株为研究对象,通过紫外分光光度法分析过氧化氢酶活性变化,荧光法检测内源H2O2浓度变化,组织化学法对细胞内H2O2进行定量和定位分析,光密度法分析菌株生长规律。结果表明,与野生型菌株相比,突变体JI367、JI370和AS240生长过程中过氧化氢酶活性总体升高,整个生长周期内H2O2浓度降低,而LC74过氧化氢酶活性降低,整个生长周期中内源H2O2浓度升高;组织化学染色法表明各菌株内源H2O2有显著差异(p<0.05),LC74内源H2O2累积量最多;JI367、JI370和AS240生长迟缓,LC74对数期后期生长速度较野生型快。结果说明,当H2O2浓度累积到高于大约5.4μmol/L时促进E.coli生长,不同的抗氧化基因之间受调控子蛋白OxyR调控存在补偿性表达作用,抗氧化酶Ahp C/F在降解内源H2O2方面起主要作用。本实验为细菌内源H2O2的调控机制的系统研究提供了新的证据。     

基于HD F5实现多区结构网格CFD程序的并行I/O

计算流体动力学（computational fluid dynamics ,CFD）是高性能计算重要应用领域之一,其计算涉及大量数据访问．在大规模并行计算情况下,串行I/O的性能与计算能力不匹配,I/O成为性能瓶颈．并行I/O 是解决这一问题的主要途径之一．针对一个真实多区结构网格CFD 并行程序 HOSTA （high‐order simulator for aerodynamics）,基于HDF5（hierarchical data format v5）数据存储格式及其并行I/O编程接口,实现了其主要数据的并行I/O．在一套有6个I/O服务器结点的高性能计算机系统上,采用实际C FD算例进行了性能测试．对一个三角翼算例,并行I/O相对于串行I/O的性能加速比达到21．27,最高获得5．81 GBps的I/O吞吐率,并使程序整体性能提高10％以上;对一个网格规模更大的简单翼型算例,并行I/O最高获得了6．72 GBps的I/O吞吐率．     

基于HDF5的结构网格计算流体动力学程序并行I/O技术

大规模计算流体动力学(CFD)计算对数据I/O能力提出了很高需求。层次式文件格式(HDF5)可有效管理大规模科学数据,并对并行I/O具有良好的支持。针对结构网格CFD并行程序,设计了其数据文件的HDF5存储模式,并基于HDF5并行I/O编程接口实现了其数据文件的并行I/O,在并行计算机系统上进行了性能测试与分析。结果表明,在使用4~32个进程时,基于HDF5并行I/O方式的写文件性能比每进程独立写普通文件的方式高6.9~16.1倍;基于HDF5并行I/O方式的读文件性能不及后者,为后者的20%~70%,但是读文件的时间开销远小于写文件的时间开销,因此对总体性能的影响较小。