秀丽线虫基因敲除突变库中sec-10突变种系的筛选

从秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的基因突变库中筛选出目的基因的突变种系,并对其进行分子机制的研究,是研究不同基因及其蛋白产物作用机制的一项基本技术.以sec-10突变种系的成功筛选为例,详细描述如何通过PCR检测方法从笔者实验室所构建的国内第一个秀丽线虫基因敲除突变库(可进行多达几百次的筛选量)中筛选出目的基因的突变种系,同时证明突变库的可用性.根据sec-10基因序列设计多套针对不同靶点的含干扰引物的巢式引物,通过凝胶电泳正确判断扩增产物的特异性和干扰引物对长片段产物的抑制特性,以选择有效的检测引物.简化了线虫复苏后的饲养方法,以取代恒温恒湿培养箱的使用.通过纯和致死平衡子的引入,克服了sec-10基因突变致死所导致的无法稳定传代的问题.总结了从秀丽线虫基因突变库中筛选突变种系的注意要点,为国内其它线虫基因突变库的筛选提供重要的参考意见.     

乳腺癌脑转移差异表达基因的生物学功能分析

乳腺癌脑转移(breast cancer brain metastasis,BCBM)的发病机制尚未明确。为了探究BCBM的发病机制,对BCBM差异表达基因的生物学功能进行研究并筛选关键调控基因。从基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)下载4个BCBM基因表达谱数据(GSE12237、GSE100534、GSE125989以及GSE43837),采用R语言筛选差异表达基因,采用富集分析包括基因本体分析(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书分析(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)进行生物学功能分析,采用STRING和Cytoscape分析蛋白质相互作用网络,采用Kaplan-Meier进行生存分析。结果表明,同时存在于2个及以上基因表达谱数据中的差异表达基因261个,GO分析主要涉及细胞外基质组织、细胞外结构组织等生物过程,细胞外基质结构组成、胶原结合等分子功能,含有胶原的细胞外基质、胶原蛋白三聚物等细胞组分;KEGG分析主要涉及蛋白质消化和吸收、局部黏附等通路。蛋白质相互作用网络分析得到9个关键调控基因,其中,DCN、COL6A1与BCBM的生存率显著相关,可作为潜在的BCBM关键调控基因,并为BCBM分子机制的研究提供思路。     

一种改进的基于效用理论的TOPSIS决策方法

提出了一种改进的TOPSIS决策方法.该方法更多地融合了决策者的主观意愿:用决策者对属性的效用评价代替方案的原始属性数据;用模糊数替代精确值反映决策者对效用值的理解模糊不确定性;同时关注决策者对最佳决策方案属性效用的综合性、均衡性考虑.最后,通过对一个具体决策实例的分析,验证了方法的合理性和有效性.     

阿托品对心血管系统的作用过程及其模型研究

临床上阿托品药物的使用会影响心血管系统的功能,提出通过心率变异信号的复杂度特征值来表征这种影响,并通过特征值的变化来探究药物的影响过程.10个健康自愿者参加了药物实验,在阿托品注射前后,共采集了每个自愿者6组心电信号,数据总长度为180分钟,从心电信号中提取所有数据的心率变异信号,并计算其非线性复杂度特征指标.根据数据结果,建立了阿托品对心血管系统作用过程的数学模型.通过数值仿真对比表明,该模型在临床上可以用作阿托品对心血管系统作用过程的数学描述.     

冲击噪声背景下宽频段信号三维参数的估计

提出了一种基于协变异矩阵的宽频段信号频率和二维到达角联合估计的算法。在冲击噪声环境下,该算法能精确地估计宽频段信号的三维参数,无需多维谱峰搜索和参数配对过程。另外,利用L型阵列的分维特点和ESPRIT算法进一步处理,成功地实现了具有频率兼并现象的宽频段信号的三维参数估计。计算机仿真结果验证了算法的有效性。     

基于定向变异算子的求解GA欺骗问题研究

为了提高求解GA欺骗问题的效率,在阐述了GA欺骗问题和研究现状的基础上,借鉴生物进化的相关机理,提出一种定向变异算子,并结合均匀变异和正态变异算子,进行了对比和实验计算。理论分析和数值仿真都表明该算子在处理连续型函数欺骗问题上具有较好的效果。     

肿瘤特征基因筛选与调控网络构建

提出了一种肿瘤特征基因筛选和基因调控网络的构建方法.首先提取在肿瘤组织和正常组织中表达差别明显的277个基因,通过P-tree决策树方法找出多组肿瘤特征基因,然后结合现有文献中已被实验验证参与了肿瘤形成过程的基因,利用相关系数方法在肿瘤特征基因集中选出与之共通路的基因子集,并用贝叶斯网络方法建立基因间的调控关系,从而建立对肿瘤特征基因间调控关系的预测模型.     

考虑OD需求变异的网络交通流演化模型

考虑到新进入网络的交通需求不了解路径的完备信息,可能随机地选择出行路径,提出一个改进的网络交通流演化模型,并分析了该模型及其不动点的一些特性. 该模型不动点不是传统意义下的用户均衡态或部分用户均衡态,它能更好地反映现实中交通流分配结果. 格子网络上完成的数值模拟结果表明,模型可用来近似刻画实现用户均衡态的过程, 模型中初始可行路径流量可以为零, 交通流能够收敛到不动点, 但可能存在多个不动点.     

Memetic algorithm for multi-mode resource-constrained project scheduling problems

A memetic algorithm （MA） for a multi-mode resourceconstrained project scheduling problem （MRCPSP） is proposed. We use a new fitness function and two very effective local search procedures in the proposed MA. The fitness function makes use of a mechanism called ＂strategic oscillation＂ to make the search process have a higher probability to visit solutions around a ＂feasible boundary＂. One of the local search procedures aims at improving the lower bound of project makespan to be less than a known upper bound, and another aims at improving a solution of an MRCPSP instance accepting infeasible solutions based on the new fitness function in the search process. A detailed computational experiment is set up using instances from the problem instance library PSPLIB. Computational results show that the proposed MA is very competitive with the state-of-the-art algorithms. The MA obtains improved solutions for one instance of set J30.     

集成粒子群优化算法在电网规划中的应用

电网规划是一个大规模、复杂的、具有非线性离散变量和多约束的多目标数学优化问题。在优化过程中,考虑了投资费用、可靠性和对环境的影响等三个因素。提出将模拟退火优化方法嵌入粒子群优化算法中,以此构建集成粒子群优化算法。在搜索过程中还加入变异操作来增加种群多样性,以避免早熟收敛。局部搜索增加了算法的开发能力,而变异操作提高了算法的探测能力。探测与开发能力的平衡,通过两个阈值来实现。通过对一220kv电力传输系统的实例研究表明,集成粒子群优化算法局部搜索能力有显著提高。