生物信息学研究现状

随着后基因时代的到来,生物信息学将成为一个热门的研究领域;越来越多的数学家、计算机学家、生物信息学家都投身到生物信息学的研究中来,本文仅对生物信息学的研究现状做一个简单介绍,包括生物信息学的发展,生物信息学的一般研究方法。     

中美生命科学科研现状对比研究

中美博弈及后疫情时代背景下,分析美国生命科学研究转变有利于促进我国相关学科领域的发展.文章从国家战略视角分析美国生命科学基金项目、投资重点学科、学术论文、专利,完成对美国生命科学前沿技术识别,在此基础上对比分析我国生命科学科研现状,提出相关建议.美国生命科学研究已进入全新阶段,基础研究逐步转向技术应用,研究重点面向地球生态,其生物经济战略重点是生物能源,生物学技术转向军事防御服务.我国生命科学研究仍聚焦于传统生物医药领域,且研究布局存在"全而不强"的问题,生命科学在军事应用领域相对缺乏,未来应逐步加强生命科学高附加值领域或产业研究布局,加强对生命科学新应用研究的探索.     

探究生物信息学的研究进展

在信息时代背景下,人类基因组计划的不断深入,为生物信息学的研究和探索方面迅速奠定了数据基础。并且,在对这些巨量数据进行挖掘过程中,生物信息学的研究与发展对基因组学、蛋白组学、信息科学等多个领域的发展都发挥着举足轻重的作用。基于此,该文从分析生物信息学的主要研究内容等方面出发,提出经济社会发展过程中,生物信息学的有效应用策略,以及未来发展趋势。     

面肩肱肌营养不良区基因FRG1的生物信息学研究

利用生物信息学数据库和分析工具,对人面肩肱肌营养不良相关基因FRG1和蛋白质(FRG1P)进行了较全面的分析,探讨生物信息学在人类疾病和健康相关基因研究中的作用.以人类基因数据库为基础,利用BioEdit,DNAMAN,Vector NTI等工具软件以及SMART,InterProScan,CPHmodels等在线工具,对FRG1P进行了基本性质分析、分子进化分析、三维结构建模、相互作用蛋白预测.生物信息学分析结合文献查询,对FRG1P的分子生物学给予较全面的评述,FRG1P是研究分子进化的很好的材料.     

编码理论在双序列比对中的应用

序列比对是生物信息学的基础,通过序列比对获得的大量的序列信息可以用来推断基因的结构、功能和进化关系,因此序列比对方法研究已成为生物信息学领域中一个非常重要的研究课题.基于核苷酸二联体的一种编码规则,利用异或操作的结果,给出了一种上序列比对方法,该方法简单有效.     

生物信息学的现状和前景

生物信息学是当前生物学领域的研究热点,预计在未来的若干年它将变得越来越重要、越来越引起人们的重视,无论是我国还是西方发达国家从事生物信息学工作的专业人才极为短缺,为此了解生物信息学的现状和前景是十分有意的。     

牦牛UCP1基因生物学特性及组织表达分析

旨在克隆牦牛解偶联蛋白1(UCP1)基因序列,并对其进行生物信息学分析,进一步研究该基因在牦牛各组织的表达规律.以牦牛为实验对象,利用RT-PCR克隆得到牦牛UCP1基因全长序列,生物信息学分析牦牛CDS区,qPCR检测UCP1基因在牦牛不同组织中的表达模式.结果表明,UCP1基因全长为954 bp(GenBank N...     

小麦染色体配对基因Ph1结构剖析及调控机制研究进展

近年来,关于小麦抑制部分同源染色体配对基因Ph1的研究有了突破性进展.本文对该基因的结构和调控机理的最新研究进行综述.通过创造和分子标记鉴定Ph1缺失突变体,利用分子生物学及比较基因组学技术,该基因位点被界定于5BL上一个2.5 Mb的区域内,含有一个类cdk基因簇,且在该类cdk基因簇中插入一个亚端粒异染色质片段.细胞学研究显示,Ph1基因通过控制亚端粒的互作启始染色体识别和配对伙伴选择.与此同时,生物信息学揭示,这些类cdk基因与人类和老鼠的cdk2基因高度同源,它们与细胞周期中DNA复制、染色质凝集、碱基错配修复等事件相关.减数分裂时,该基因位点通过"感知"染色体的同源性程度而触发染色质的构象变化,从而控制染色体的配对和重组.此外,小麦中可能存在一种与Ph1相关的类似于酵母中的粗线期检查点机制.预测未来的研究将可能集中在Ph1对染色体同源性的"感知"机制、Ph1的开启与关闭、植物减数分裂重组的忠实性及减数分裂过程的检查点机制等方面.     

小鼠胰岛素样生长因子1(IGF1)基因启动子的生物信息学分析

生物信息学的发展为在线分析软件预测基因启动子的相关信息提供了众多有重要价值的参考信息.采用进化足迹法,结合生物信息学工具,运用在线软件进行分析,分析了小鼠IGF1基因的启动子结构.分析结果表明,在小鼠IGF1基因的启动子保守区内预测出6个转录因子结合部位,为探讨该基因的表达调控机制提供了重要参考.     

浅析第三方物流在军事领域中的应用

将第三方物流引入军事领域可以节约军事物流成本,提高我军后勤综合保障能力,但如何将第三方物流引入军队,使其在军事领域能够充分发挥优势,还没有得到系统地研究。本文系统深入地对第三方物流在军事领域应用的国内外研究现状进行了述评,在此基础上给出了未来的主要研究方向。     

基因转录调控网络模型

摘要：基因转录调控网络是细胞内基因之间的相互作用关系的整体表示，是生命功能在基因表达层面的展现. 最近多种生物信息学（计算分子生物学）工具和高通量实验技术的发展，使得重建复杂的基因调控网络成为可能. 基因调控网络模型试图从DNA微阵列等海量数据中推断基因之间的调控关系，从而揭示复杂的生命现象， 虽远未完成，但从现有实验数据中重建基因调控网络的工作可以促进在分子和遗传水平上系统地剖析细胞的功能，是功能基因组学中的重要研究内容，也是当前生物信息学和系统生物学研究的最具挑战性的前沿课题之一. 简要评述了几类典型数学模型的最新研究进展.     

基因芯片及其应用进展

基因芯片是 2 0世纪 90年代兴起的一项前沿生物技术 基因芯片的原理并不复杂 ,但其类型却较为繁多 基因芯片用途广泛 ,在生命科学研究及实践、医学科研及临床、药物设计、环境保护、农业、军事等各个领域中有着广泛的用武之地     

基于Jensen—Shannon差异的可变剪接分析

针对传统方法仅能分析基因的单一可变剪接模式的问题,设计了一种基于Jensen—Shannon（JS）差异的生物信息学方法ASAT,用以分析基因在转录本水平的多可变剪接模式．将ASAT应用于小鼠转录因子Klfl敲除实验的RNA—Seq数据,预测出12个发生了可变剪接变化的基因,并在转录本水平对这些基因的可变剪接模式进行了分析．通过基因功能富集分析,发现其中有两个基因Timp1、Gm13654与Klf1能够显著富集在红血球发育、分化及动态平衡的生物过程．结果表明,ASAT可预测到与生物功能相关的可变剪接基因,并能够分析转录本水平的可变剪接模式．     

生物信息学在搜索水稻新基因及其功能预测中的运用

为了利用生物信息学探索网上克隆基因与预测基因功能的新方法,用本实验室原有的一段626bp片段在genebank的核酸数据库中进行同源性分析,并对blast所得的序列运用genscan等软件进行序列分析并预测新基因,由在网上数据库中的验证可知预测得到的新基因功能与水稻抗性相关.将该序列翻译成蛋白质并利用网上数据库进行功能预测,初步断定该蛋白是与水稻抗性相关的穿膜蛋白.同时也验证了用生物信息学预测新基因及其功能是极为有效和简便的一种方法.     

热诱导表达的水稻OsBBX30基因克隆和表达分析

生物信息学分析表明:OsBBX30基因启动子含有与逆境相关的作用元件HSE.为进一步了解OsBBX30基因在生物体内受热诱导,通过OsBBX30基因克隆构建原核表达和实时定量PCR分析,证实OsBBX30基因表达受热胁迫诱导,能增强大肠杆菌的耐热能力,为深入了解该家族基因和挖掘水稻耐热基因奠定基础.     

基于人类线粒体基因功能网络的线粒体蛋白功能预测

本研究旨在利用生物信息学的方法建立高可信度线粒体基因清单,通过整合14个全基因组和线粒体水平的异质组学证据,利用朴素贝叶斯模型建立了线粒体基因功能网络,然后基于此网络预测线粒体相关KEGG pathway新的组件,确定部分线粒体基因功能.本研究预测得到78个线粒体相关KEGG pathway新的组件.     

限制性内切酶介导的整合技术

限制性内切酶介导的整合技术是近年发展起来的一种研究基因的新方法,与质粒拯救相结合,可快速分离质粒两侧的DNA序列,进而对该序列做进一步分析和研究．该技术已应用于基因突变、基因标记、寻找新基因等研究领域．本文重点介绍了限制性内切酶介导的整合技术的原理、影响因素及应用现状．     

桃蚜关键抗性基因挖掘及抗蚜Cry蛋白预测

为了挖掘桃蚜(Myzus persicae)的关键抗性基因并构建抗性调控网络,通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)和差异表达基因分析(DEGs)对桃蚜抗性研究的GEO数据库进行分析,筛选出2 426个枢纽基因和2 263个差异表达基因探针.将关键抗性基因在String数据库中进行蛋白质相互作用(PPI)分析,获得154个桃蚜关键抗性基因,并绘制桃蚜的抗性调控网络.结果表明:acpp基因的上调表达可能是大多数Cry蛋白不能有效杀死桃蚜的原因之一;参考抗蚜Cry1Cb2蛋白和11个靶标蛋白的对接规则,通过同源建模和分子对接等生物信息学技术,预测了10个新的Cry蛋白可能对桃蚜具有杀虫活性.     

Bioinformatics, robust realm based upon multidisciplinary knowledge of biological data and computational techniques

The accumulation of the large amount of biological data concerning with gene and protein research has proposed that it is necessary to abstract the biological significance from these data. Then the bioinformatics, equipped with the most advanced computational techniques and supported by the latest biological research, has emerged for this purpose. Some recent information on the developing bioinformatics, associated with the uniform resource location addresses of those available resource sites that support hyper-text or general file transfer protocols on the Internet, from points like bioinformation databases of gene sequence or protein structure, general biocomputing softwares for genome analysis or protein structure analysis, online biocomputing servers dedicated for genomic database search or protein steric structure recognition and prediction, artificial life, etc. is reviewed. There are also other various approaches like Usenet, Newsgroup that focus on their specific topics introduced. Finally, the hottest problems and most gifted respects of the bioinformatics are discussed, whereas the bioinformatics has been regarded as an international cooperation in sciences, as well as a new challenge for life scientists in China.