国外期刊亮点

正科学家发现免疫细胞分化发育新机制中国工程院院士、第二军医大学医学免疫学国家重点实验室主任曹雪涛课题组,4月18日在Science上发表了免疫细胞分化发育与功能调控方面的研究论文。报道了该课题组发现一种选择性表达于人树突状细胞中的长链非编码核糖核酸(lncRNA),通过一种新的作用机制,调控树突状细胞分化发育、抗原提呈功能与激活免疫应答的效果。曹雪涛院士课题组的研究,用基因芯片和深度测序技术,首次发现了一个选择性存在于人树突状细胞     

Advances of long non-coding RNA in cancer

长链非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度超过200 nt(核苷酸)的非编码RNA分子,可在遗传水平、转录水平和转录后水平调控基因的表达,广泛参与机体的生理和病理过程,在恶性肿瘤的发生和发展中起着重要作用.本文简单综述了几个与肿瘤密切相关的长链非编码RNA的研究进展.     

生命的旋律——“DNA音乐”

细胞是生命的基本单位。任何生物的细胞核中,都含有一套由遗传物质去氧核糖核酸(DNA)组成的染色体。分子生物学家已经探明,染色体是由两条 DNA 长链缠绕而成的双螺旋结构。DNA 含有4种类型的碱基,即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。每条 DNA 长链上的腺嘌呤和胸嘧啶配对互补,而鸟嘌呤则和胞嘧啶配对互补。互补的碱基间以氢键联结,成为两条 DNA 长链间的纽带。DNA 上的碱基排列,就是生命世界最奥妙的“遗传密码”。每3个碱基决定一种氨基酸。一段去氧核糖核酸链,能够决定一组氨基酸排列顺序。按这个顺序合成的氨基酸长链,就是支配生物某一性状表现的一种蛋白质分子。所以遗传决定性状,说到底就是碱基排列顺序     

基于文献计量学的国内糖尿病有关 LncRNA研究可视化分析

长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)是近年来糖尿病研究领域的热点之一。该文基于CiteSpace软件,对国内糖尿病有关LncRNA方面的中文文献绘制知识图谱,对文献的发表年度、作者、机构分布及关键词进行可视化分析,归纳总结了该领域的研究热点和前沿主题,为研究人员和机构发现更有价值和更具潜力的研究方向提供借鉴。     

用顶点链编码计算图像区域密集度和体态比

利用链编码及其特性,分析得出图像区域边界的周长、最小外接矩形（MER）的长与宽及图像所占区域的面积,以此为基础,提出了一种基于链编码的图像区域密集度和体态比的计算方法.     

长非编码RNA以及与疾病发生的研究进展

调节性非编码RNA是指不被翻译为蛋白且具调节作用的功能性RNA分子,常见的具调控作用的非编码RNA(ncRNA)包括si RNA、miRNA、piRNA以及长链非编码RNA(lncRNA).lncRNA是目前调节性非编码RNA研究的热点.lncRNA与物种进化、胚胎发育、物质代谢以及肿瘤发生等有密切的联系,对其功能深入了解可促进细胞内基因表达调控网络的研究,也为临床疾病尤其是肿瘤的诊断和治疗以及新药的研发提供科学依据.本文主要对lncRNA的功能研究以及与疾病的发生研究现状进行探讨.     

非编码RNA在肌肉生长发育中的调控作用研究进展

非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)在肌肉生长发育过程中发挥着重要的作用,参与调控骨骼肌干细胞的增殖、分化和肌纤维的肥大等过程.利用30篇文献综述了3类非编码RNA(长链非编码RNA、miRNA和环状RNA)在骨骼肌生长发育中的最新研究进展,旨在为肌肉疾病的治疗和农业动物生产性能的改良提供新思路.     

发现一类新型环状非编码RNA

<正>非编码RNA(核糖核酸),被称为生命体中"暗物质"。之前我们看到的RNA都是线状的,日前,中国科学技术大学单革教授实验室发现一类新型环状非编码RNA,并揭示了此类非编码RNA的功能和功能机制。研究成果发表在Nature Structural and Molecular Biology上。     

非编码RNA调控心脏重构与再生

近年来, 越来越多的证据表明, 大量的非编码RNA(non-coding RNAs, ncRNAs)在基因的表达调控、细胞和机体的生理功能维持与病理环境调节方面都有重要作用, 其中主要包括微小RNA(microRNAs, miRNAs) 和长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs).心脏重构与再生是心血管疾病领域的关键问题, 其调控过程非常复杂, 包括表观遗传、转录、转录后及翻译水平的调控. 大量研究发现在转录后水平, miRNAs 通过负性调节靶标的表达调控心脏发育、疾病及再生进程. 近期研究揭示, lncRNAs 在心脏发育和疾病中具有潜在的作用, 可通过表观遗传、转录及转录后水平发挥作用. lncRNAs 已成为继miRNAs 之后的又一重要的调节性非编码RNA. 就非编码RNA 在心脏重构及再生进程中的调控作用进行综述.     

推荐系统算法在生物信息学中应用的研究进展

推荐系统算法是一种应用非常广泛的智能算法,比如对用户进行商品推荐.应用推荐系统算法,不仅节约时间,还可以节约资源.除了应用在商品推荐方面,推荐系统算法还可应用于生物信息学研究方面,比如预测长非编码RNA与疾病的关系,长非编码RNA与蛋白质的关系等.随着生物技术和医学研究的发展,越来越多的实验结果表明长非编码RNA与蛋白质的关系在疾病的发展过程中愈发重要.另一方面,生物实验研究不仅耗费很多资源,花费的时间也很多,而且准确性不一定高,所以发展节约资源且高效的智能算法是必然趋势.就以智能算法中的推荐系统算法为例,叙述长非编码RNA的概念以及推荐系统算法的概念,推荐系统算法的应用领域,优点与局限性;然后讨论推荐系统算法在生物信息学领域中的应用;接着详述如何用改进的二分投影推荐算法预测长非编码RNA-蛋白质相互作用关系;最后讨论推荐系统算法发展趋势.     

长链非编码RNA HULC在肿瘤中作用的研究进展

近年来随着分子生物学研究的迅猛发展,长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)越来越受到高度重视,它在肿瘤发生、发展、治疗和预后等方面所发挥的作用也逐渐被深入认知.肝癌高表达转录本(highly up-reglated in liver cancer, HULC)是lncRNA的一种,最先在肝癌中被发现,近年研究揭示它与其他许多癌症,例如胃癌、结肠直肠癌、骨肉瘤和弥漫性大B细胞淋巴瘤等,也密切相关.本文主要对HULC在几种不同肿瘤组织中的表达情况及其作用机制的研究进展做一综述.     

肝癌相关基因MEF2D反义RNA的鉴定及分析

鉴定和分析肝癌细胞中新的天然反义RNA MEF2D-AS根据已建立的双链RNA文库筛选与肝癌相关的反义RNA.通过RT-qPCR验证其反义RNA的存在,采用cDNA末端快速扩增技术获得其全长序列,并检测HepG2细胞经5-Aza-dC处理前后MEF2D基因正反义链表达量的变化.结果显示,成功鉴定出1条全长为1 265bp的新的天然反义RNA,并预测其属于长链非编码RNA(long non-coding RNA,简称为lncRNA),命名为MEF2D-AS.经5-Aza-dC处理后,MEF2D-AS的表达量升高,而MEF2DmRNA的表达量降低.证实了MEF2D-AS的存在并预测其属于长链非编码RNA,且与MEF2D正反义RNA是反相关关系.此研究结果可为进一步探讨肝癌发生机制提供参考.     

β-环糊精衍生物与核糖核酸酶的相互作用

用β-环糊精和对甲苯磺酰氯合成单-(6-O对甲苯磺酰基)β-环糊精,以合成的β-环糊精衍生物为主体,核糖核酸酶为客体,对比研究β-环糊精衍生物催化核糖核酸的水解和β环糊精衍生物非共价修饰的核糖核酸酶催化核糖核酸水解的酶活性,分析其催化活性的高低,并对其作用机理进行初步的探讨.β-环糊精衍生物具有水解核糖核酸的催化活性,能够非共价结合在核糖核酸酶上,形成的非共价修饰核糖核酸酶的催化活性比核糖核酸酶要高8.8倍.     

非编码RNA与心肌重构

非编码RNA(non-coding RNAs, ncRNAs) 是一类不编码蛋白质的RNA 分子. 相关研究表明, ncRNAs 不仅参与细胞的增殖、凋亡、分化、代谢等生理过程, 还参与疾病的病理过程. 心肌重构(myocardial remodeling)是多种心血管疾病最主要的病理基础. 已有多项研究表明, 心肌重构的发生发展与ncRNAs 的调控息息相关, 近年来针对ncRNAs 在心脏疾病方面的研究也得到了迅猛发展. 对ncRNAs 包括微小RNA(microRNAs, miRNAs)、长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs)和环形RNA(circular RNAs, circRNAs) 与心肌重构的最新研究进展以及作用机制进行介绍, 旨在寻找新的心脏疾病治疗靶点.     

阻断乳腺癌转移中大寻找“保护靴”

长非编码RNA原被认为是基因组的垃圾,但中山大学科学家近期公布的一项研究结果证实,它对抑制乳腺癌的转移起着至关重要的作用。历时5年,来自中山大学的宋尔卫研究团队发现了这一调控乳腺癌转移的关键角色和新机制,在全球首次证实长非编码RNA可直接调控肿瘤细胞的蛋白质信号通路,从而抑制癌基因。该成果以封面文章发表在2015年3月9日出版的国际肿瘤学研究学术期刊《癌细胞》上。     

非编码RNA研究国际发展态势分析

进入21世纪以来,随着人类基因组计划的完成,非编码核糖核酸研究逐渐成为生命科学领域的研究热点。该文以Web of Science数据库为数据源,以Thomson Data Analyzer软件为工具,通过对非编码RNA相关文献进行分析,梳理该学科的发展历程与重点方向,为中国在该领域的发展提供参考。     

空间基本运动链结构分析与综合

基于结构组成学原理，提出空间基本运动链的概念，运用图论建立了基本链的拓扑模型，在对基本运动链进行类型划分的基础上，运用组合数学研究基本链的编码及分析与综合方法，并简述链的同构和非正则问题。     

拟南芥全基因组范围的non-polyA lncRNA检测

长非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200nt不编码蛋白质的RNA,它们在生物体内发挥重要的调控作用。Non-polyA lncRNA是lncRNA的一个重要类型。为系统鉴定植物全基因组范围的non-polyA lncRNA,该文优化了拟南芥基因组范围鉴定新型non-polyA lncRNA的RNA样本纯化和测序方法,并且比较了3种不同的方法。结果表明:链特异性的non-polyA RNA长序列测序检测灵敏度更高,可以检测到更多低表达的lncRNA和更高比率的长序列lncRNA。因此,non-polyA RNA长序列测序适用于拟南芥全基因组范围的non-polyA lncRNA检测。该方法也可用于其它物种中non-polyA lncRNA的鉴定,为探究lncRNA功能提供帮助。     

算术编码的附加位技术及其应用

算术编码是一种高效的熵编码,但是算术编码的非分组性阻碍了算术编码的灵活应用,深入分析算术编码的计算机实现算法,发现用有限长寄存器表示无限长小数,其编码输出流是可以分割的,提出了实用的算术编码附加位技术,可以在编码输出流的恰当位置嵌入附加信息而不影响解码的正确,给出了这种技术的两个应用实例,易于用单片机实现的心电数据无损压缩方法以及对JPEG图象压缩方法的改进。     

大围长可快速编码QC-LDPC码的构造

准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码是一种应用广泛的编码技术,该技术主体包含校验部分和信息部分。现有的编码技术主要针对校验部分进行研究改进,而缺乏对信息矩阵的构造来提升编码性能,并且信息部分和校验部分相互独立从而降低了编码的性能。针对该问题,提出一种大围长可快速编码的QC-LDPC码构造方法,该方法将最大公约数(greatest common divisor, GCD)算法、行列加减值和掩饰技术引入到校验矩阵得到一种改进型下三角结构的校验矩阵,构造出的QC-LDPC码兼容了大围长和低编码复杂度的双重特性,从而提升编码灵活性。仿真结果显示与GCD算法构造的围长为8的QC LDPC码相比较,提出的快速编码方法在误码率(bit error rate, BER)为10-5时获得0.25 dB的编码增益;与基于渐进边长(progress edge growth,PEG)算法构造的随机码相比较,构造的非规则QC-LDPC码在误码率为10-5时码字性能提高了约0.1 dB。