多细胞基因表达式编程函数优化的并行算法研究

并行算法是当前研究解决算法效率问题的成熟技术之一。为提高GEP算法解决复杂函数优化问题的效率,将并行算法引入多细胞基因表达式编程函数优化问题,解决传统计算形式不能充分发挥多核处理器性能的问题。通过分析多细胞基因表达式编程并行算法的机理和MPI和Open MP混合并行模型,设计与实现多细胞基因表达式编程函数优化的并行算法(Parallel Multicellular Gene Expression Programming algorithm for Function Optimization)PGMFO。实验结果表明针对复杂的函数优化问题,在不影响精度和收敛性的情况下,PGMFO算法比原有的算法效率高出10%~20%。     

基于Normalized Cut的基因表达数据聚类

利用基因表达数据进行聚类分析可提高肿瘤诊断的正确率,对生物医学研究具有重要意义.该文将Normalized Cut应用于基因表达数据的聚类中,将样本映射为高维空间的点,利用亲近矩阵和度矩阵构造正规Laplacian矩阵,经SVD分解得到反映原始样本类别信息的指示向量,利用指示向量各分量的符号差异实现基因表达数据的聚类.通过对白血病和结肠癌数据集的实验,证明了该文方法的有效性.     

柽柳 GF14基因的克隆与表达分析

生物体中普遍存在的14-3-3蛋白(也称GF14蛋白)能够参与植物的一系列应激响应过程。笔者以柽柳(Tamarix hispida)为材料,从6个柽柳cDNA文库中分离出5条GF14 基因,依次命名为ThGF14a—ThGF14e。对5条GF14 基因进行生物信息学研究,并利用qRT-PCR技术对胁迫处理后的基因表达模式进行分析。结果显示:ThGF14 蛋白除了N和C末端的氨基酸外均含有一个高度保守的14-3-3 结构域,这些ThGF14蛋白分属于ε-like 和 non-ε 两种类型; 大多数 ThGF14基因在NaCl、PEG、4 ℃、CdCl₂处理不同时间(6,24,48 和 72 h)的叶和根中能够被诱导表达(表达量>2倍),且不同基因间对非生物胁迫应答表现出差异,其中ThGF14c 基因在叶和根中不同胁迫条件下的表达水平均最高。研究表明,柽柳 ThGF14 基因能够参与植物的非生物胁迫应答响应过程。     

基于多样化进化策略的基因表达式编程算法

针对传统GEP(Gene Expression Programming )算法的未成熟收敛以及陷入局部最优问题,提出一种基于多样化进化策略的基因表达式编程算法(DS-GEP:Gene Expression Programming based on diversified development strategy)。该算法通过基因空间均匀分布策略,自适应地交叉和变异算子以及淘汰算子等方法,对种群给予不同的进化策略,以保持种群的多样性,从而增强算法的寻优能力。通过对函数挖掘的实验证明,多样化进化策略各个部分均对改善挖掘效率发挥了作用,提高了DS-GEP函数挖掘算法的成功率。与传统GEP算法相比较,该算法的平均成功进化代数缩短了11%,成功进化时间缩短了8%,进化成功率提高了20%。     

木犀草素抑制3T3-L1前脂肪细胞的分化

为研究木犀草素在3T3-L1前脂肪细胞成脂分化过程中的作用,文章探讨木犀草素抑制脂质沉积的作用机制,选取3T3-L1前脂肪细胞作为研究对象,在其分化过程中添加木犀草素,利用噻唑蓝(MTT)实验研究木犀草素对3T3-L1增殖的作用;利用油红O染色确定其对3T3-L1前脂肪细胞脂肪化的影响;利用定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测木犀草素对3T3-L1脂肪化相关基因的表达影响。结果表明,20μmol/L的木犀草素可以降低3T3-L1细胞的脂肪化,减少脂质聚集,并且降低了3T3-L1细胞中脂肪化相关基因Pparγ、C/EBPα、Ap2和Fas等基因的表达。     

嗜凤梨果蝇(Drosophila ananassae)细胞系的建立及其生物学特性初步观察

为建立真核基因表达受体系统,以嗜凤梨果蝇胚胎为材料,采用常规方法获取发育4～8h的果蝇胚胎细胞,以改良M3(BF)培养液体外培养,经40d左右的原代培养后行传代培养,以后每隔7d传代一次,传至10代时按照细胞系建立标准检测细胞系的一系列生物学特性.结果显示:细胞维持体外生长将近1年,传至60代.细胞在接种的0～96h内呈指数生长,临界增殖浓度为1.0×106个(细胞) mL.部分细胞染色体呈现异倍化.经液氮冻存的细胞复苏后活性达90%以上.该细胞系是一株成功的细胞系,命名为HY-ANA.     

红螯光壳螯虾Hsp70基因的特征及其在热应激下的表达

从NCBI数据库中获得红螯光壳螯虾CqHsp70的cDNA全长2231 bp,可编码643个氨基酸,其中4—598aa为HSP70结构域.实时定量PCR结果表明,CqHsp70基因在红螯光壳螯虾的鳃、肝胰腺、血液中均有表达.在高温(34℃)应激过程中,红螯光壳螯虾CqHsp70基因在三个组织中的表达量呈先升高后降低的模...     

核仁小分子RNA及其基因组织形式

核仁小分子RNA(snoRNA)是非编码RNA中研究得最多,了解得最详细的成员之一。依据snoRNA保守的序列和结构元件可将其分成三类:box C/D snoRNA,box H/ACA snoRNA以及MRP RNA。它们的主要功能分别为指导rRNA或snRNA中特异位点的2′-O-核糖甲基化修饰、假尿嘧啶化修饰或作为分子伴侣参与靶标RNA高级结构的形成。目前发现的snoRNA基因组织主要有四种形式:独立基因编码的snoRNA、内含子编码的snoRNA、多顺反子snoRNA基因簇和内含子编码的snoRNA基因簇。但是,并不是每种生物都具有这四种基因组织形式。大多数脊椎动物的snoRNA产生于蛋白质基因的内含子中,植物snoRNA基因多以基因簇的形式存在,大部分酵母snoRNA由独立基因编码,锥体虫snoRNA以多顺反子形式存在,果蝇snoRNA基因都位于宿主基因的内含子中。随着对snoRNA研究工作的不断深入,snoRNA基因组织形式也呈现出前所未有的复杂性和多样性。     

多个抗病抗虫基因在水稻中的遗传和表达

将２￣３个抗真菌病基因与潮霉素磷酸转移酶基因串联在一载体上,两个抗虫基因与ＰＰＴ乙酰转移酶基因串联在另一载体上,利用基因枪法将它们按照１：１的摩尔比共同导入到水稻胚性愈伤组织中。通过潮霉素抗性筛选共得到５５个独立的再生植株系,其中,有７０％的转基因植株含有６￣７个外源基因,且位于同一载体上的几个外源基因总是共同导入到水稻植株中,Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ分析证明多个外源基因均能稳定表达。在分析的含     

中段密码子序列对目的蛋白在大肠杆菌中表达的影响

通过调整表达翻译肽链中段Asp—Pro—Pro三个氨基酸的密码子的序列,观察其对目的蛋白在大肠杆菌中表达的影响。用PCR方法分别在rhBMP4-m基因的5’端加上编码Asp-Pro—Pro酸水解肽的不同简并码序列,克隆入原核融合表达载体pRSET中进行诱导表达,SDS—PAGE分析,观察融合蛋白的表达效果。成功构建9个不同简并码序列的融合表达载体;经诱导表达分析,只有在两个脯氨酸的密码子均为CCG时,融合蛋白才能正常表达,说明改变表达肽链中段氨基酸密码子的碱基序列可以影响融合蛋白的表达效果。