基于图聚类的蛋白质相互作用网络功能模块探测

作者采用了基于模块性的图聚类算法来探测蛋白质相互作用网络中的集团,在具有2 617个节点11855个相互作用的酵母蛋白质相互作用网络中探测出177个集团,同时采用慕尼黑信息中心(Munich Information Center,MIPS)的层次功能注释对其进行了注释,并且验证得到的集团的确是内部连接紧密的子图。     

序列相似性网络聚类与蛋白质家族划分

图聚类法是利用蛋白质序列信息推断其家族分类的有力手段。对于蛋白质数据集中家族内外存在着如同许多超家族一样的复杂关系,图聚类法达到较好表现必须两因素,1)输入的相似性图需要包含有足够的用于分类的信息;2)需要稳健的算法以识别被隐藏在相似性图中的模糊集团。作者测试模块度最优算法Contraction-Dilation(CD)算法,采用来自于Pfam中的具有高度序列差异的烯醇酶宗族作为测试数据集。结果表明使用CD算法在相关参数与相似性图比较恰当的情况下,得到聚类结果与Pfam中高度一致。该算法能在一般情况下,使用最佳参数附近较宽范围仍能表现出较好性能。     

序列相似性网络聚类与蛋白质家族划分

图聚类法是利用蛋白质序列信息推断其家族分类的有力手段。对于蛋白质数据集中家族内外存在着如同许多超家族一样的复杂关系,图聚类法达到较好表现必须两因素,1)输入的相似性图需要包含有足够的用于分类的信息;2)需要稳健的算法以识别被隐藏在相似性图中的模糊集团。作者测试模块度最优算法Contraction-Dilation(CD)算法,采用来自于Pfam中的具有高度序列差异的烯醇酶宗族作为测试数据集。结果表明使用CD算法在相关参数与相似性图比较恰当的情况下,得到聚类结果与Pfam中高度一致。该算法能在一般情况下,使用最佳参数附近较宽范围仍能表现出较好性能。     

基于功率谱的蛋白质序列特征提取新方法

采用分层聚类和熵评价方法进行基于功率谱的蛋白质序列特征提取新方法研究。具体包含以下3个内容:首先,基于经典的HP模型给出了氨基酸序列的数值序列表达;其次,采用离散傅里叶变换方法获取蛋白质序列的特征频谱,构造12维特征向量;最后,利用分层聚类法获取蛋白质序列的分层结构。这种新方法将基于功率谱的DNA序列特征提取方法推广到蛋白质序列上。通过基于19条动物线粒体脱氢酶亚基1和亚基4,以及11条β珠蛋白等3组数据的分层结构比较实验,结果表明,新方法在数据系统的分层结构的信息提取上优于基于功率谱的DNA序列分析方法。因此,新方法对确定未知基因的结构与功能有重要的生物意义。     

复杂生物网络分析的图聚类方法研究进展

基因组学和高通量技术提供了大量生命系统组成元件(如蛋白质)之间相互关系的数据,由这些关系数据构成的复杂生物网络蕴含着丰富的生命系统运行机制的知识,挖掘这些隐蔽的知识成为当前系统生物学的主要任务之一.作为知识发现重要手段的图聚类方法,在复杂生物网络分析上受到了普遍关注,在远同源性探测、蛋白质功能预测、代谢途径发现等方面取得了令人瞩目的结果.同时也注意到,由于生命系统的高度复杂性,其他领域中卓有成效的方法往往在复杂生物网络分析中遇到困难.评述了近年来图聚类算法在复杂生物网络分析中的进展,简要分析了复杂生物网络研究的图聚类途径所面临的主要问题.     

基于谱聚类胶囊网络的文本分类方法

传统胶囊网络(CapsNet)在计算时使用的动态路由算法需要多次迭代,针对这一问题,文章提出一种基于谱聚类的胶囊网络模型(Spectral Clustering Capsule Network,SC-Caps)并将其应用于文本分类任务.这种模型首先使用卷积层对文本进行特征提取,在初级胶囊层将提取的标量特征转化为向量特征,再利用谱聚类算法将高维的向量特征转化为较低维的子向量特征,并在卷积胶囊层学习局部与全局之间的关系映射.在搜狗语料库SougoCA进行实验,结果与LSTM、C-LSTM以及采用其他路由方法的胶囊网络进行比较,证明该算法有效提高了文本分类的分类效果.     

基于谷物蛋白质序列与PPI网络的功能预测研究

谷物中现存大量未经注释、功能未知的蛋白质,且难以通过实验验证,因此计算方法成为预测谷物蛋白质功能的主流方法之一。作者以玉米、小麦、籼稻、粳稻4种谷物蛋白质为研究对象,利用数据库获取结构域相互作用信息。从蛋白质中较为稳定的结构域信息出发,结合AdaBoost算法获得蛋白质相互作用信息并构建蛋白质相互作用网络,将其与利用blast所获得的蛋白质序列相似性网络相结合,利用协同分类和多层感知机两种算法实现对谷物蛋白质的功能预测。研究结果显示,两种算法均能较为准确地预测蛋白质功能,其中协同分类在召回率方面表现更优,而多层感知机在准确率方面表现更优。本研究为谷物蛋白质的功能注释提供了新思路、新方法,对谷物的加工与营养研究提供了依据。     

基于分布式聚类的无线传感器网络数据传输方法研究

为了解决无线传感器网络中传感器节点数据传输效率低、数据延迟较高的问题,提出了一种基于分布式聚类的无线传感器网络数据传输方法.该方法通过节点聚类的方式,将无线传感器网络划分为多个分簇,根据每个分簇中传感器节点的剩余电量选取簇头节点,分簇内其传感器节点将收集的数据传输给簇头节点,再由簇头节点传输给基站.仿真结果表明,该方案能够有效提高无线传感器网络的数据传输效率,降低数据延迟,同时延长网络的生命周期.     

基于灰色聚类的我国食品安全网络舆情预警

大数据时代食品安全网络舆情的科学预警将有助于及时有效发现危机舆情,对于遏制食品安全谣言传播、促进社会和谐稳定具有重要意义。针对食品安全网络舆情的演变发展具有高度的不确定性、灰色性、模糊性等特点,基于三角模糊数确定网络舆情预警指标权重,通过建立灰色白化权函数对各指标灰色隶属度进行计算,建立基于灰色定权聚类的网络舆情预警模型,完成网络舆情等级的界定、划分与预警。通过对食品安全事件进行案例分析,验证了模型的有效性与实用性。     

基于花粉算法的K均值聚类算法

针对原始花粉算法寻优精度低,后期收敛速度慢等问题,提出加入高斯白噪声扰动改进花粉算法.利用改进后花粉算法强大的全局搜索能力优化K-means算法的初始聚类中心,通过基于距离的方法消弱孤立点对聚类的影响,并对该算法的性能进行验证和测试.实验结果表明该算法有效地避免了其陷入局部最优,改善了聚类性能.     

V. Yeast sequencing reports. UBP5 encodes a putative yeast ubiquitin-specific protease that is related to the human Tre-2 oncogene product

A gene from chromosome V of the yeast Saccharomyces cerevisiae has been cloned and sequenced. The deduced amino acid sequence encoded by this gene is similar to several ubiquitin-specific proteases from yeast, especially at the highly conserved domain. It is thus named UBP5. UBP5 is also closely related to the human Tre-2 and the mouse Unp oncogene products. This study adds a new member to the ubiquitin protease family and suggests that alteration of ubiquitin protease activity may result in cancer in mammals. However, disruption of the UBP5 gene in a haploid strain did not result in a noticeable phenotypic alteration. The sequence has been deposited in the GenBank data library under Accession Number U10082.     

ERIC-PCR在腐乳微生物种属分析中的应用研究

对腐乳发酵样品微生物ERIC-PCR指纹图谱中的特征条带进行回收测序,并对所得序列进行检索分析,通过Blast软件比对发现有部分条带与GeneBank中已知基因序列具有显著同源性,但部分条带直接测序不能得到有效DNA序列信息。同时,分析了BlastN有结果的序列与无结果序列之间的同源性,以及2个样品的微生物ERIC-PCR指纹图谱中共有特征条带之间的同源性,期望找到更丰富的微生物种属的信息。从分子生物学角度为发酵食品中复杂微生物群落分布的研究、种属的鉴定提供了参考。     

腐乳发酵过程中细菌种群变化的鉴定与分析

采用分子生物学方法对腐乳发酵过程中各阶段的发酵样品微生物的群落结构进行研究和探讨,提取样品中细菌的总DNA,通过PCR的方法获得其16S rDNA扩增片段,对所得片段进行克隆、转化,得到40个转化子.通过16S rDNA-PCR方法对转化子进行验证,结果显示其中16个为假阳性,对其余24个转化子进行双向测序,分析序列同源性,将具有显著同源性的序列归为一类.同时对所得序列进行检索分析,它们中部分与GenBank中已知基因序列具有显著同源性,另一部分序列检索分析显示为目前仍不能通过人工培养得到的未知微生物.通过对复杂微生物群落的分子生物学研究,进一步认识了腐乳发酵过程中菌种以外的杂菌分布情况,找出细菌群落变化规律,以及微生物群落结构变化与发酵过程之间的关系.     

Possible gene interchange between plasmid and chromosome in yeast

Genomic DNAs isolated from 420 yeast strains stocked in the Department of Fermentation Technology, Hiroshima University (HUT) were screened for the presence of a plasmid sequence both as plasmid or in the chromosome. Five DNA samples gave rise to a positive hybridization signal when 32P-labelled Zygosaccharomyces plasmid pSR1 was used as a probe. Two among these contain hybridizing sequences as plasmids while the other three apparently were chromosomal. Two chromosomal DNA segments of HUT 7195 (Zygosaccharomyces spp.) which hybridized with pSR1 probe were cloned and sequenced. Both DNAs hybridized with a plasmid sequence covering the P gene of pSR1. One of the two segments contains a large open reading frame which can encode 410 amino acid residues. The deduced amino acid sequence is closely related with that of the P gene of pSR1. The present finding suggests that there was an interchange(s) of a gene between yeast plasmid(s) and chromosomes.     

嗜热链球菌多位点序列分型及其特性测定

本文旨在研究嗜热链球菌多位点序列分型方法的可行性。利用多位点序列分型技术,对实验室保藏的8株和全基因组公布的6株嗜热链球菌进行基因分型,并分析菌株的同源性,最后测定8株嗜热链球菌的产酸速率和蛋白质水解等表型特征。结果显示8株实验室菌株分属于4种基因型,6株全基因组菌株分属于5个基因型;菌株亲缘关系远近不一,其中分离自中国的ND03、MN-ZLW-002和0#具有较高同源性,分离自新疆酸奶的09086、09087和09088具有较高同源性,分离自内蒙古酸奶的菌株09067、09078和09079与分离自法国酸奶的JIM8232具有较高同源性,分离自法国发酵剂的s4与分离自法国酸奶的CNRZ1066具有较高同源性;8株实验室菌株的产酸速率和蛋白质水解具有菌株特异性,且表型特性与基因分型基本一致。多位点序列分型可对嗜热链球菌进行有效分型。     

ITS序列在酵母批量分子鉴定中的适用性

内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列是目前最常用的酵母分子鉴定标识之一。该文利用ITS序列同源性分析法对保藏于中国高校工业微生物资源与信息中心的623株酵母分离物进行了鉴定。实验结果显示:581株酵母分离物(93.3%)可通过ITS序列直接鉴定到种一级,40株分离物(6.4%)可鉴定至属一级,仅有2株酵母分离物无法通过ITS序列获得有效鉴定。上述结果表明,ITS序列在大多数酵母种属鉴定中具有很高的敏感性和特异性,可以作为第一分子标识用于大批量酵母分离物的分子鉴定。     

随机扩增多态性DNA技术在沙门氏菌同源性分析中的应用

目的:利用随机扩增多态性DNA技术(random amplified polymorphic DNA,RAPD)对从食品、蛋品样本或从业人员中收集到的67个地方菌株、4个模式菌株,涉及29种血清型的沙门氏菌进行同源性分析,为沙门氏菌食源性疾病的流行病学溯源和疫情控制提供理论依据.方法:选用筛选得到的10个碱基引物(CCGAAGCTGC)运用RAPD技术对不同来源的71株沙门氏菌进行随即引物扩增,得到的RAPD图谱使用NTSYS-pc2.10e软件进行聚类分析.结果:相似性系数在0.70时,71株沙门氏菌可以分为七大类群,其中最多的一群内聚集的菌株达54株,相似性系数在0.90时,可以分为26个群,最多的一群内聚集的菌株达18株,相似性系数为1.00时,有9个组群,最多的一组群内聚集的菌株达11.同源性结果和血清学鉴定的结果有90%的吻合率.结论:RAPD检测技术可以用于沙门氏菌食源性疾病的流行病学调查和溯源.