几何模式动态贝叶斯网络推理基因调控网络

针对趋势相关(两基因在其表达水平随时间上升与下降的变化趋势上相关)关系在重建基因调控网络中十分重要却尚未被挖掘利用的问题,提出了几何模式动态贝叶斯网络(Gp-DBN)方法．Gp-DBN将每个基因的表达数据转换为一个几何模式,依据几何模式确定潜在的调控子和调控时滞,并通过推理这些几何模式之间的相关关系来发现基因间的调控关系．该方法解决了挖掘具有趋势相关的基因调控关系的问题,能够很大程度地提高重建的基因调控网络的性能．对Yeast和 E. coli基因数据的实验结果表明无论是在无先验知识还是在有先验知识时Gp-DBN重建的基因调控网络的性能都比传统的动态贝叶斯网络方法有大幅度提高．     

BKR基因启动子鉴定及表达调控

BKR基因是睾丸酮丛毛单胞菌中的一个重要的甾体化合物降解酶基因,Tet R、LysR和LuxR蛋白是睾丸酮丛毛单胞菌中的调控蛋白。以EGFP为报告基因,构建p K-BKR-EGFP质粒,通过与p K-EGFP分别转化到大肠杆菌JM109,检测荧光信号,确定预测的序列中包含BKR基因的启动子。然后通过质粒共转化技术,检测Tet R、LysR和LuxR蛋白与p K-BKR-EGFP的荧光信号强度,探讨Tet R、LysR和LuxR三个蛋白与BKR基因之间的调控关系。实验结果表明:BKR基因的启动子在该基因前699bp内;LysR与BKR基因共转后荧光信号增强;Tet R和LuxR分别与BKR基因共转后荧光信号减弱。由此可以得出结论,LysR对BKR基因的调控起增强作用;Tet R和LuxR对BKR基因的调控起抑制作用。该实验揭示了睾丸酮丛毛单胞菌中BKR基因的调控序列,为CT菌利用甾体激素作为唯一的碳源及能源机理提供理论基础。     

基于基因网络的产品形态设计研究

从产品基因网络的角度出发来研究产品形态的设计方法.借用基因调控网络的部分概念,以产品形态基因作为网络节点,各基因间的相关性作为节点的边,构建产品形态的复杂网络模型.在所得到的产品形态基因网络基础上,识别出产品形态基因网络中的不同节点类型,获得出节点集团,最终转化为设计策略.设计师可以根据自身需要有选择性的结合获得的节点类型和节点集团等信息对产品形态进行有针对性的设计,并对设计结果进行了对照实验验证.验证结果证明基于产品基因网络的研究方法能够辅助设计师进行产品设计.     

线切割工艺参数优化的非线性回归模型

为了提高快走丝电火花线切割的加工质量和效率,对其加工参数进行了优选．建立了加工电参数与工艺指标之间的非线性回归模型,在此基础上构造目标函数并确定模型的约束条件;结合试验方法和Matlab工具对回归系数及目标函数求解,得到多个加工参数优化结果,表明文中建立的非线性回归模型能准确反映加工参数与工艺指标之间的关系,并能获得较好的拟合精度,为合理选择线切割加工电参数提供参考．     

一类基因调控网络的定性分析

运用巴拿赫压缩映像原理讨论了一美由微分方程描述的具有SUM逻辑的基因调控网络平衡位置的存在唯一性,并结合基因调控网络的实际背景,分析了基因调控网络平衡位置的Lyapunov稳定性,获得若干充分条件.     

基于相关性分析和主成分分析的基因调控网络研究

为了构建基因调控网络模型,提出了相关性分析和主成分分析相结合的方法。利用皮尔逊相关系数进行相关性分析,构造初始的基因调控网络。进而利用主成分分析法确立剪边原则,从而获得新的基因调控网络。采用Dream3中的大肠杆菌（Ecoli1）10个基因的表达数据进行测试,结果表明,参考黄金标准下的基准网络,所提方法获得的基因调控网络具有较高的准确性。     

基于加性噪声模型的基因调控网络构建算法

为在统计推断方法通过相关性来筛选基因对时,能够体现调控关系的因果性,受因果定向算法能够有效定向调控关系的启发,将加性噪声模型与因果定向算法相结合,用基于加性噪声的定向算法度量因果关系的程度,提出了一种基因调控网络构建的算法.该算法首先将加性噪声模型的因果定向算法扩展为一个特征选择算法,并通过建立调控因子集合与每个基因间的加性噪声模型来选择基因的调控因子.在DREAM5的3个数据集上的实验结果显示,结果比其他算法有明显提升,该算法可有效构建基因调控网络.     

EcoPDB：高精度大肠杆菌蛋白质结构与对应基因序列数据集

高质量蛋白质结构及基对应基因序列数据序列数据是研究蛋白质折叠和蛋白质编码序列关系问题的基础。通过查询SWISS－PROT数据库中E.coli的蛋白质,得到不同数据库中的蛋白质结构与基因序列的交叉索引表,在此基础上,删除大量冗余及不可靠数据,最后得到一个高精度数据集EcoPDB。该数据集共有191个E.coli基因及其相应的精度好于2．5A的X射线衍射测定的PDB蛋白质结构数据,总残基数约5．5万。     

无线网络最佳分组长度研究

为了解决无线分组网络资源利用率问题,在保证分组丢失率和延时等QoS指标前提下,确立了分组丢失率、延时、分组长度、利用度和缓存器容量之间的约束关系,给出了由分组开销、适配开销、纠错编码效率以及成帧效率所确定的网络复用效率．提出了在差错控制机制下,使无线网络资源利用率最大的最佳分组长度的计算方法和步骤．仿真结果表明,无线分组网络的最佳分组长度随分组丢失率的上升迅速减小,网络资源利用率也随之降低,此方法可用于业务分组长度可变的柔性网络．     

Klebsiella pneumoniae甘油脱水酶α亚基基因的克隆与序列分析

甘油脱水酶是1，3-丙二醇发酵过程中的重要限速酶，具有很好的工业应用前景．其中α亚基为甘油脱水酶的主要组成部分，该基因的正确克隆与分析对甘油脱水酶的正确表达起重要作用．作者采用PCR技术，从肺炎克雷伯氏杆菌A．S．1．1736基因组中扩增得到了编码甘油脱水酶α亚基的gldA基因，并将其克隆至pMD18-T载体中．经核苷酸序列分析证实，gldA基因开放阅读框架由1668bp组成．经GenBank检索对照分析，gld基因序列与国外文献报道的同源性达99．34％，表明所克隆的gldA基因即为克雷伯氏甘油脱水酶α亚基基因．     

AFP与CEA基因的启动子克隆及肿瘤细胞特异性表达的研究

为了研究AFP和CEA基因启动子的转录活性与肿瘤特异性,本实验利用PCR技术扩增AFP和CEA基因上游序列,并将其克隆到pGL3-Basic载体中构建pGL3-AFP和pGL3-CEA荧光报告质粒。将构建的pGL3-AFP和pGL3-CEA质粒分别与pRL-TK共转染人结肠癌细胞株SW620、肝癌细胞株Huh-7、肺癌细胞株A549、宫颈癌细胞株Hela、人肝正常细胞株QSG-7701、人肺正常细胞株Beas-2b,用双荧光报告系统检测这两种质粒在不同细胞里的荧光活性表达。酶切和测序结果证实成功构建了双荧光素酶报告质粒pGL3-AFP和pGL3-CEA,双荧光素酶报告基因检测结果证明AFP和CEA均具有一定的肿瘤特异性。这些结果表明AFP和CEA均具有一定的肿瘤特异性,为进一步研究AFP和CEA基因的表达调控机制和探讨靶向基因-病毒治疗提供依据。     

RNAi导致基因静寂的机制和应用进展

RNAi(RNA interference)是一种由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)始动的序列特异性基因沉默机制.RNAi广泛存在于各种生物体,是参与细胞防御与分化调控的机制之一.RNAi的基因静寂作用由dsRNA启动,通过在转录水平、转录后水平、翻译水平等多个水平上,对基因表达的特异阻断和抑制来实现的.现已有较为成熟的技术路线,利用这一特异、有效的技术应用于功能基因组学、基因调控、基因治疗等领域.概述RNAi技术的机制及应用进展.     

AFP与OEA基因的启动子克隆及肿瘤细胞特异性表达的研究

为了研究AFP和CEA基因启：功子的转录活性与肿瘤特异性,本实验利用PCR技术扩增AFP和CEA基因上游序列,并将其克隆到pGL3-Basic载体中构建pGL3-AFP和pGL3-CEA荧光报告质粒。将构建的pGL3-AFP和pGL3-CEA质粒分别与pRL-TK共转染人结肠癌细胞株SW620、肝癌细胞株Huh-7、肺癌细胞株A549、宫颈癌细胞株Hela、人肝正常细胞株QSG7701、人肺正常细胞株Beas-2b,用双荧光报告系统检测这两种质粒在不同细胞里的荧光活性表达。酶切和测序结果证实成功构建了双荧光素酶报告质粒pGL3-AFP和pGL3-CEA,双荧光素酶报告基因检测结果证明AFP和CEA均具有一定的肿瘤特异性。这些结果表明AFP和CEA均具有一定的肿瘤特异性,为进一步研究AFP和CEA基因的表达调控机制和探讨靶向基因-病毒治疗提供依据。     

果实特异性启动子驱动丙型肝炎病毒E2基因植物表达载体的构建

构建了果实特异性启动子驱动的含编码丙型肝炎病毒包膜蛋白E2基因的植物表达载体,为研制有效的转基因植物丙肝疫苗打下基础。以载体pCAMBIA2300为骨架引入pBIl21中的GUS基因,用目的片段E2基因替换其中的GUS基因构建了pCAM-BIA2300G-E2载体,将番茄的果实特异性启动子E8引入pCAMBIA2300G-E2载体中构建了pE8-E2植物表达载体。用限制性内切酶消化重组载体,结果表明重组载体都含有所插入的目的片段。果实特异性启动子驱动的含E2基因的植物表达载体的成功构建,为抗丙型肝炎病毒的口服疫苗研究提供了试验基础。     

人类胰岛素信号通路基因表达分析

人类胰岛素信号通路基因是糖尿病药物的重要靶标.本文通过查询公共数据库获取人类胰岛素信号通路基因的表达数据,采用SPSS软件分析基因的组织表达谱特征和相关性.结果表明:胰岛素信号远端靶基因具有更高的差异表达水平;脂肪细胞和骨骼肌的基因表达谱具有显著的相关性,而肝组织的基因表达谱与脂肪细胞和骨骼肌都无显著相关性.提示在胰岛素的靶组织中,脂肪组织和骨骼肌可能具有相似的信号调控机制.     

基于基因表达谱的白血病分子预测模型研究

采用生物信息学方法对肿瘤基因表达数据进行挖掘,以获取和肿瘤不同亚型相关的候选标志基因集合,应用机器学习方法从标志基因集合中提取出甄别肿瘤不同亚型的规则集,进而建立起肿瘤预测模型.利用Relief、信息增益和分类信息指数从不同角度挖掘蕴含在基因表达谱中的候选特征基因,抽取出候选特征基因公约集合.以对不同肿瘤组织样本的识别能力为依据,选取分类能力最强的一组基因集合作为特征基因.利用规则判定树提取出反映这些特征基因相互作用的规则集并以此构建肿瘤预测模型,并将此模型应用于白血病基因表达数据中,建立了白血病分子预测模型.研究表明,该模型得到的白血病标志基因对肿瘤临床诊断具有一定的参考价值.     

铅的极谱络合吸附波法检测DNA特定序列

应用极谱络合吸附波方法检测了草丁膦乙酰转移酶基因(PAT基因)的DNA特定序列。用水热法合成表面具有自由羧基的硒化铅(PbSe)纳米粒子,以乙基-(3-二甲基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)为偶联活化剂,将其标记于合成的5′端氨基修饰的寡聚核苷酸片段上,制成DNA探针,用于检测互补的目标DNA序列。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)阳离子表面活性剂修饰的碳糊电极作为基底电极,通过静电作用将来自于PAT基因的目标DNA特定序列固定在电极表面,并与标记有PbSe纳米粒子的互补DNA探针杂交。以铅-铜铁试剂-六次甲基四胺-HAc极谱络合吸附波测定氧化溶解Pb-Se得到的Pb2+,成功检测了PAT基因的DNA特定序列。测定目标DNA的线性范围为1.0×10-11至1.0×10-7mol.L-1,检测限为8.7×10-12mol.L-1(3σ)。此方法测定目标DNA序列检测限低,灵敏度高,线性范围宽,重现性好,操作简捷方便,对互补和非互补序列具有很好的识别能力。     

阿科特素体外处理乳腺癌细胞的基因表达通路分析

近年来有研究表明黑升麻提取物阿科特素具有抗肿瘤活性。但其分子机制仍然不够清楚。研究用基因集富集分析的方法分析了20μg,／mL和40μg／mL两种不同质量浓度的阿科特素处理乳腺癌细胞MDA—MB--4536h或24h后的基因表达谱,获取处理后的乳腺癌细胞中的基因集富集情况．结果表明：处理6h的乳腺癌细胞中没有获得有统计学意义的基因集,而在处理24h的乳腺癌细胞中与细胞分裂、细胞周期等相关的生物学通路则表达下调,40Ixg／mL阿科特素处理还可以使得乳腺癌细胞中大分子降解相关通路表达上调．由于阿科特素可以促进细胞凋亡并抑制细胞周期,为其今后用于乳腺癌的预防和治疗的可能性提供了良好的理论依据．     

基于邻域粗糙集与鱼群智能的基因选择方法

针对高维、小样本及不确定性的基因表达数据,融合模糊可容忍性的邻域粒化技术与具有全局寻优能力的鱼群智能算法,提出基于邻域粗糙集与鱼群智能的基因选择方法。首先,采用邻域粗糙集对基因数据进行邻域粒化,形成邻域粒子;其次,提出基于邻域分类精度的不确定性评价函数,用以评价邻域粒子的不确定性,分辨关键性基因;进一步融合鱼群智能方法,设计一种基因选择算法,选取分类性强的少量关键基因;最后,在两个癌症基因数据集中进行基因选择,采用SVM分类器对获取的关键基因组进行分类实验。实验结果表明,采用该方法获取的基因组具有较低的冗余度及较好的分类性能。