3个甘蔗品种（系）响应低温胁迫的转录组分析

权重基因共表达网络分析( weighted gene co-expression network analysis， WGCNA) 可通过聚类鉴定共表达的基因模块来研究生物学数据与相应性状之间的关系。为了挖掘甘蔗响应低温的特异基因，揭示甘蔗响应低温的分子调控机理，本研究以3个耐寒能力不同的甘蔗品种作为试验材料，利用转录组测序技术分析不同抗性甘蔗品种在低温胁迫（4℃）下基因表达。研究结果表明，WGCNA鉴定出13个基因共表达模块，通过相关性分析筛选到blue和yellow模块作为甘蔗抗寒机理研究的目标模块。基于blue和yellow模块中筛选关键基因，以及筛选抗寒品种中特异表达基因，最终筛选出13个基因可能与甘蔗抗寒能力密切相关，为后续选育耐寒性强的优良甘蔗新品种提供理论依据和技术支撑。     

牦牛蛋白质研究进展

牦牛是我国高原地区的一大珍稀畜种资源.因其生活在高海拔、高寒的特殊环境,所以相比于其他普通畜种,牦牛蛋白产品具有多方面的优点和特点.一直以来,蛋白组学相关方法和技术是研究牦牛蛋白及蛋白产品的主要途径之一.通过查阅大量与牦牛蛋白质相关的文献,然后分别从牦牛蛋白组学、牦牛功能蛋白、牦牛蛋白产品这三个方面对目前牦牛蛋白质的研究进展及成果进行分析、综述并对以后关于牦牛蛋白的研究发展方向进行展望.     

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.     

植物应答高温和干旱胁迫组学研究进展

 近20多年来,基于高通量分析的系统生物学研究飞速发展,组学研究不断拓展。组学研究涉及核酸、蛋白、代谢物、表型等各个层次,包括基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学等一系列组学技术。非生物环境胁迫严重影响植物的生长发育,植物组学的技术方法有助于研究植物对非生物环境胁迫的应答机制。高温和干旱是全球气候变化的两个重要表征,亦是最可能同时出现的两个因子。本文综述基因组学、蛋白组学与代谢组学等组学技术用于分析植物应答高温和干旱胁迫的研究进展,以期为植物应答高温和干旱胁迫研究的未来发展提供参考。     

数据不依赖获取的质谱数据的深度学习分析方法

近年来,数据不依赖获取(data-independent acquisition,DIA)质谱技术在蛋白质组学领域内被广泛关注.然而DIA质谱数据具有维度高、背景噪声大、多种信号混合等特点,这使得DIA质谱数据的分析成为一大挑战.本文提出一种基于深度学习的可直接处理DIA质谱数据的算法:Ultra-DIA.该算法使用深...     

基于网络药理与分子对接研究百合行治疗认知障碍的机制

为了研究百合治疗认知障碍的作用机制,采用网络药理学方法从TCMSP数据库中筛选出百合的7种主要活性成分及其潜在的465个作用靶点.在GeneCards,OMIM,PharmGkb,CTD,DrugBank数据库中获取认知障碍疾病靶点,然后取百合化学成分与认知障碍靶点两者交集,得到“药物成分—疾病”交集靶点44个.采用Metascape利用STRING数据库,构建交集靶点蛋白相互作用（PPI）网络图,筛选后得到核心靶点与核心成分,其中MAOB（单胺氧化酶B）、CASP3（半胱天冬氨酸蛋白酶3）、ESR1（雌激素受体）、JUN（1号染色体的基因）、CASP8（天冬氨酸蛋白水解酶8）、CASP9（天冬氨酸蛋白水解酶9）、PGR（类固醇受体基因）、AR（肾上腺素能受体）、SLC6A3（多巴胺转运蛋白基因）、PTGS2（环氧合酶-2）为百合药效成分抗认知障碍作用的关键靶点蛋白.利用DAVID和Metascape平台进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,采用AutodockVina平台实现分子对接.结果表明,百合的4个活性化合物与10个认知障碍关键核心靶标相关,参与调节的关键信号通路有30条.其中,度值较大的化学成分有豆甾醇、3-去甲秋水仙碱、β-谷甾醇、松香酸;度值较大的靶点蛋白有MAOB,PTGS2,CASP3,CASP9等;主要涉及的通路有神经活动配体—受体相互作用通路、钙离子信号通路、小细胞肺癌通路等.百合治疗认知障碍的作用机制可能是通过抑制单胺氧化酶B的活性,改善认知功能.     

日本脑炎病毒受体功能缺陷细胞与亲代细胞膜分子差异的鉴定

鉴定日本脑炎病毒（JEV）受体功能缺陷细胞3A10-3F与亲代细胞BHK-21膜分子表达的差异,以发现JEV受体候选分子。3A10-3F与BHK-21细胞膜蛋白用氯仿去脂法分别提取,通过二维电泳（2-DE）分离。经ImageMaster2D软件分析比较后,选取差异点做液质联用质谱分析（LC—MS／MS）。发现有23个蛋白点在两组2-DE凝胶中有显著差异表达,LC-MS／MS鉴定了14个蛋白质,其中有4个膜蛋白,即钙结合蛋白annexin1,annexin2;电压依赖的离子通道（VDACs）蛋白VDAC1,VDAC2。上述结果为深入鉴定JEV受体分子特性与功能,阐明JEV致病机理提供了线索。     

一种适于意大利蜜蜂中肠总蛋白提取方法的建立和应用

依次采用不锈钢珠破碎结合IPG裂解液法、液氮研磨结合IPG 裂解液法、液氮研磨结合 PBS 裂解液法和不锈钢珠结合 PBS 裂解液法提取意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica,Ap）中肠总蛋白,并通过 SDS-PAGE 对获得的总蛋白进行质量检测。结果显示,与其他 3 种方法相比,利用不锈钢玻璃珠破碎处理结合 PBS 裂解液法能够提取并获得丰度较高的 Ap 中肠总蛋白,蛋白质种类较多,分子量大小为 18.4～116 kD,样品的电泳条带清晰可见。应用该方法还开展了 Ap 感染东方蜜蜂微孢子虫（Nosema ceranae,Nc）后中肠组织蛋白质的差异表达分析,结果显示感染 Nc的 Ap 中肠出现了蛋白质的上调表达;同时 SDS-PAGE 结果显示该方法也适用于中华蜜蜂（Apis cerana ceranaFabricius,Api）中肠总蛋白的提取。利用不锈钢玻璃珠破碎处理结合 PBS 裂解液法提取 Ap 中肠总蛋白方法的建立将有助于对蜜蜂中肠蛋白进行鉴定分析,为深入研究蜜蜂中肠蛋白质组成、功能及其肠道免疫机制奠定基础。
     

4种竹子木质素合成酶PAL的基因克隆和序列分析

苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine Ammonia—Lyase,PAL;EC4．3。1．5）是木质素生物合成过程的关键酶和限速酶。应用RACE（Rapid—Amplification of cDNA Ends）方法,获得了白哺鸡竹（Phyllostachys dulcis）、高节竹（Phyllostachys prominens）、龙鳞竹（Phyllostachys pubescens heterocycla）、丽水苦竹（Fveioblastus maculosoides Wen）等4种竹子PAL基因的全长序列,并进行了生物信息学分析。结果表明,PAL基因的开放读码框长度为2136bp,共编码712个氨基酸,具有2个外显子和1个内含子。其中高节竹、龙鳞竹、丽水苦竹PAL基因内含子长度为121bp,白哺鸡竹朋L基因内含子长度为84bp。推测其氨基酸序列,并分析PAL蛋白单体的三维结构,结果显示PAL蛋白均含有大量的α螺旋和β折叠结构。基于邻接法的进化树对31个物种的PAL基因的氨基酸序列分析表明。竹类植物PAL基因的保守性较高,与禾本科植物玉米、甘蔗的亲缘关系较近,与双子叶植物辣椒等的亲缘关系较远。     

大麻蛋白质组的双向电泳技术建立

蛋白组学研究中最关键步骤是样品制备,为得到高质量的双向电泳蛋白图谱,作者通过对TCA/丙酮法对大麻茎、叶进行蛋白样品制备、双向电泳技术流程进行优化,建立了适于大麻茎、叶的双向电泳技术体系.优化双向电泳体系为:裂解液在传统配方中加入Tris-HCl(p H=8.8),以Triton X-100代替CHAPS,蛋白裂解后加入4倍体积100%预冷丙酮等均可有效去除各种非蛋白杂质;IPG胶条p H=4~7,24 cm,考染上样量800μg/胶条可得到背景清晰、分辨率高的双向电泳图谱.大麻茎中可分辨的蛋白点为1 027±12,叶中为905±8.该体系能同时适用于大麻茎、叶,并能满足下一步蛋白质谱测序分析的要求,可为大麻蛋白组学的发展提供技术支持.     

结直肠癌与糖尿病关联的关键基因鉴定与机制探讨

目的 鉴定糖尿病与结直肠癌的关键基因并探讨其关联机制。方法 对TCGA结直肠癌差异表达基因与糖尿病相关基因取交集后做富集分析,并通过Cytoscape软件等开展蛋白互作网络分析,最后通过GEO进行外部验证。结果 筛选出31个交集基因集,富集分析表明其与胰岛素分泌及2型糖尿病等有关。蛋白互作网络分析鉴定了2个关键基因CD36和SERPINE1,它们分别在结直肠癌中低表达和高表达（P <0.05）,且均为不良预后因素。结论 糖尿病和结直肠癌的共同关键基因CD36和SERPINE1可能通过糖尿病相关途径影响了结直肠癌患者的生存预后。     

基于质谱的蜂王浆蛋白质组学样品前处理方法优化

蜂王浆中高丰度蛋白的存在,导致其蛋白质组学研究存在非常大困难,该文利用超高分辨质谱技术对来自板栗和油菜花源的两种蜂王浆,分别采用4种蛋白样品前处理方法开展蛋白组学研究,包括超滤膜辅助（FASP）酶解方法、溶液内酶解方法、胶内蛋白分级后酶解方法与溶液内酶解后肽段分级方法,以寻找最合适蜂王浆样品的酶解方法。肽段经过液相-超高分辨质谱检测,在FDR<0.01的卡值下,4种方法在板栗蜂王浆中分别鉴定到了154、106、316、213个蛋白质,在油菜蜂王浆中分别鉴定到了124、121、243、198个蛋白质。胶内蛋白分级酶解方法可以有效分离高低丰度的蛋白质从而鉴定到更多的蛋白质和肽段数目;而FASP方法在未分级的情况下鉴定到的蛋白质和肽段数目比较可观,是一种性价比较高的实验方法。不同的方法之间鉴定蛋白质种类存在互补性,4种方法共鉴定到了445个蛋白质,是目前已有报道中鉴定蜂王浆蛋白质数目最多的。研究结果为蜂王浆蛋白质组学研究提供了技术支撑,同时鉴定到的新的蜂王浆蛋白种类可为蜂王浆蛋白功能研究提供参考。     

发现白介素三元复合物晶体结构

白细胞介素是淋巴细胞、单核细胞以及其他非单核细胞等产生的细胞因子，在细胞间相互作用、免疫调节、造血过程以及炎症反应中起到重要作用。其中的白细胞介素4（IL-4）、白细胞介素13（IL-13）对于T细胞介导的体液免疫应答非常关键。与过敏和哮喘等疾病相关。在这一过程中，白细胞介素通过共同受体的3种不同组合发挥其作用。     

烟草烟碱转化相关蛋白质筛选分析研究

为了研究烟草中烟碱转化机理,应用比较蛋白组学方法研究了高烟碱烟草中烟碱转化相关蛋白质表达情况.采用双向电泳联用质谱技术比较了实验组高烟碱转化烟草叶片和对照组野生型烟草叶片的蛋白质差异,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱.选取了34个差异蛋白质点,采用MALDI-TOF-TOF-MS进行肽质谱指纹图分析,最终有12个蛋白质点得到了可靠鉴定,其中在实验组中相对下调的蛋白有7个,相对上调的蛋白有5个.通过比对蛋白质组库数据,发现这些差异表达的蛋白质主要是参与碳水化合物代谢、能量代谢等功能,而且亚细胞定位主要是在叶绿体和线粒体,表明这些蛋白表达水平与烟碱转化具有密切关系,为研究高烟碱转化率烟叶的形成机理提供了新的依据.     

液滴撞击液膜喷溅过程的LBM模拟

气液两相流动现象广泛存在于自然界和工程应用中,而液滴撞击液膜后产生喷溅的过程则是这一类问题的典型代表.采用格子Boltzmann方法（LBM）对上述过程进行了数值模拟.采用基于“单相”（single-phase）模型的LB两相流方法计算得到了3组Reynolds数（Re）和Weber数（We）组合下液滴撞击液膜后所产生的3种效应.结果表明,随着We数和Re数的不断增大,液滴撞击液膜后将产生铺展、喷溅以及喷溅并伴有小液滴脱落等不同现象,计算所得的结果与实验及理论分析的结果相吻合,表明了LBM研究气液两相流动问题的可行性.     

基于网络药理学方法探究中药肉桂治疗糖尿病的作用机制

运用网络药理学方法和生物信息学技术,预测中药肉桂治疗糖尿病的药效成分及关键靶点,分析其作用机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台（Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP）以及文献检索,确定肉桂的有效成分并筛选出肉桂对应靶点蛋白;利用GeneCards数据库筛选糖尿病相关基因,构建中药肉桂的成分-靶点网络和蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络;利用DAVID(Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)和STRING数据库进行基因本体（gene ontology,GO）功能富集分析和京都基因和基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）通路富集分析;最后,将部分药效成分与关键靶点进行分子对接验证。通过筛选,得到32个有效成分作用于131个相关靶点,核心基因有INS、AKT1、IL6、TNF、VEGFA等20个,GO和KEGG分析肉桂主要参与RNA聚合酶II启动子对转录的正调控等生物过程及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路等发挥治疗作用。对10个关键成分进行分子对接得出,肉桂中的原花青素B1和槲皮素与INS、IL6、VEGFA、TNF有较好的亲和力。本研究初步阐释了肉桂治疗糖尿病的作用机制,有利于指导临床用药。     

基于网络药理学方法探究中药肉桂治疗糖尿病的作用机制

运用网络药理学方法和生物信息学技术,预测中药肉桂治疗糖尿病的药效成分及关键靶点,分析其作用机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台（Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP）以及文献检索,确定肉桂的有效成分并筛选出肉桂对应靶点蛋白;利用GeneCards数据库筛选糖尿病相关基因,构建中药肉桂的成分-靶点网络和蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络;利用DAVID(Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)和STRING数据库进行基因本体（gene ontology,GO）功能富集分析和京都基因和基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）通路富集分析;最后,将部分药效成分与关键靶点进行分子对接验证。通过筛选,得到32个有效成分作用于131个相关靶点,核心基因有INS、AKT1、IL6、TNF、VEGFA等20个,GO和KEGG分析肉桂主要参与RNA聚合酶II启动子对转录的正调控等生物过程及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路等发挥治疗作用。对10个关键成分进行分子对接得出,肉桂中的原花青素B1和槲皮素与INS、IL6、VEGFA、TNF有较好的亲和力。本研究初步阐释了肉桂治疗糖尿病的作用机制,有利于指导临床用药。     

小鼠外侧膝状体主要蛋白的蛋白组学鉴定

目的:用蛋白组学鉴定小鼠外侧膝状体内的主要蛋白.方法:提取小鼠外侧膝状体的蛋白质,通过二维凝胶电泳分离蛋白,用PDQuest图像分析软件选择电泳图谱中的高含量蛋白,用MALDI TOF/TOF串联质谱仪分析蛋白质,所得的质谱图通过GPS软件在Mascot数据库中检索并鉴定蛋白质,并用Western-blotting进一步验证鉴定的蛋白.结果:在小鼠外侧膝状体共鉴定了33种主要蛋白,其中结构蛋白5种,代谢酶21种,转运蛋白3种,信号转导蛋白2种,应激蛋白1种,未命名蛋白1种.Western-blotting验证的蛋白与质谱仪鉴定的结果一致.结论:本结果为该区域蛋白质的研究提供实验资料.     

人类转运蛋白中致病性nsSNPs的预测

转运蛋白是生物体中一类极其重要的功能性蛋白．改变转运蛋白结构、功能及稳定性并最终导致个体的生理功能受到影响,甚至产生严重疾病的非同义SNPs（nsSNPs）称为致病性nsSNPs．本文应用岭偏最小二乘法（RPLS）成功构建了1个预测转运蛋白中致病性nsSNPs的理论模型,其中训练集（420个nsSNPs）和测试集（130个nsSNPs）的预测准确率分别达到83．8％和82．3％．该模型的成功构建将有助于预测转运蛋白中致病性nsSNPs,并对基于药物基因组学的个体化医疗的发展具有推动作用．     

基于块体体积和岩体波速的岩体力学参数估算方法

岩体力学参数的准确取值是岩土力学与工程领域关键科学问题之一.首先引入可考虑节理间距与数量的块体体积（Vb）参数,提出了基于Vb的地质强度指标（GSI）的计算公式,并将基于岩体波速（Vp）的岩体扰动参数（D）代入Hoek-Brown强度准则,提出了基于Vb和Vp的岩体力学参数估算方法.然后通过与已有GSI计算方法对比,验证了基于Vb计算GSI的正确性,并将基于Vb和Vp的岩体力学参数估算方法应用于田西高速的参数取值,同时将数值计算结果与现场调查、监测结果进行对比分析,验证了所提方法的可行性和准确性.该方法推广了Hoek-Brown强度准则的适用范围,并为工程建设初期试验资料不足情况下的参数取值提供了一种新的思路.