基于NMF技术探寻早期AD基因表达调控网络

利用非负矩阵分解(NMF)技术,依据加强算法的稀疏性对患早期阿尔茨海默症(AD)样本的基因表达数据进行分析,提取对疾病早期诊断具有重要意义的显著基因,样本分类实验结果证明了算法的有效性.在此基础上,结合与炎症反应有重要关系的NF-κB等基因初步建立了与早期AD密切相关的基因表达调控网络结构图,为AD致病机理的探询、早期诊断与治疗等提供了有益的途径和方法.     

基因表达式编程用于有机化合物的毒性预测

基因表达式编程方法(GEP)是一种新型的数据挖掘和建模工具,应用GEP方法对110个有机化合物的毒性进行了构效关系研究,并与人工神经网络(BP-ANN)和偏最小二乘(PLS)方法比较.结果发现,GEP方法的预测较好,且模型稳定.     

一株黄铜矿专属浸出细菌的分离与鉴定

从甘肃白银硫化矿区矿坑水中分离得到一株能够浸矿的细菌（命名为BY）,该菌株为革兰氏阴性细菌,短杆状,菌体的直径×长度为（0.45±0.05）μm×（1.5±0.4）μm,最适生长温度为25-30℃,最适pH值为2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和低浓度的葡萄糖生长,不能利用硫代硫酸钠、蛋白胨生长。研究结果表明：BY菌株与嗜酸氧化亚铁硫杆菌（简称A.f菌）WJ13位于系统发育树同一个分支中,相似度为99.66%,与标准A.f菌株ATCC23270的相似度为99.93%;编码区的核酸序列与报道序列（登记序列号DQ166839-DQ166841）仅差1个碱基,氨基酸序列完全一致;于30℃浸出27 d后,含菌株的摇瓶的Cu^2＋的质量浓度即达到60 mg/L,而无菌浸出时Cu^2＋的质量浓度仅为10 mg/L,表明该菌株具有应用于黄铜矿浸出的潜力。     

rAAV1载体介导外源性VEGF-165和Angiopoietin-1基因治疗大鼠脑缺血的疗效评价及其机制研究

为研究经脑室途径联合应用血管内皮生长因子（VEGF）和血管生成素（Angiopoietin-1,Ang-1）,治疗大鼠急性脑梗塞的效果,并探讨治疗的机制。采用脑立体定向输注的方法,将rAAV1-VEGF治疗载体或者rAAV1-VEGF和rAAV1-Ang-1的混合治疗载体,通过侧脑室转染途径对大鼠大脑中动脉阻塞缺血再灌注模型进行基因治疗。观测VEGF和Ang-1蛋白表达、血脑屏障通透性、脑微血管密度等指标,并对大鼠进行神经功能行为评分等。结果显示,联合应用VEGF和Ang-1治疗急性脑梗塞可降低血脑屏障通透性,减轻脑水肿。增加缺血灶周围脑区的微血管密度,改善大鼠的神经功能。由此得出结论：联合应用VEGF和Ang-1基因治疗大鼠急性脑缺血。可保护脑细胞,促进新生血管生成,减轻脑水肿。改善大鼠的神经功能。     

EGFP和ALR融合基因表达载体构建及其在HeLa细胞中的表达

从人血液中提取总DNA,利用PCR技术扩增人肝细胞再生增生因子基因,将其插入表达载体pEGFP—C1的多克隆位点中,构建增强绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescence protein gene,EGFP）和人肝细胞再生增强因子（human augmenter of liver regeneration gene,ALR）融合基因表达载体pEGFP／ALR,并将其转染Hela细胞系,用含G418的DMEM／F12培养液筛选转基因细胞,然后利用PCR和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测转基因细胞中ALR基因的存在及其表达,用荧光显微镜检测EGFP基因的表达．结果显示：得到了构建正确的EGFP和ALR融合基因表达载体;在转基因细胞中,PCR扩增得到1．7Kb的ALR条带,蛋白电泳得到57KD大小条带．与ALR和EGFP融合蛋白大小相符;荧光显微镜下观察到发绿色荧光的Hela细胞．在转基因细胞中,EGFP和ALR同时存在并表达,绿色荧光蛋白可作为报告基因指示目的基因的表达,从而简化了目的基因繁琐的检测手段．     

多步骤降维的肿瘤特征基因选择方法

针对基因芯片数据量大、样本数低和基因维数高的特点,提出了一种对基因芯片数据进行多步骤降维处理的分类方法.第一步,采用基因表达差异显著性分析方法(SAM)筛选得到差异表达基因子集.第二步,采用支持向量机(SVM)分类器对该差异表达基因子集进行进一步的分类降维.将该方法用来处理大肠癌和白血病数据集,得到了数量较少而分类能力较强的特征基因子集.实验结果证明该方法可以快速有效地筛选肿瘤特征基因.     

重用抗体优良片断的免疫进化算法

基于克隆选择原理与算法,通过分析具体现象阐述了改进克隆选择算法的思想来源,设计了挖掘抗体中优秀决定基因并生成记忆集、封装优秀决定基片段、用变异抗体群中亲和度高的抗体按概率替换记忆抗体群中低亲和度抗体的方法,获得了重用抗体优良片断的克隆选择算法.借鉴强度Pareto进化算法的进化框架,提出了重用抗体优良片断的免疫进化算法.该算法通过克隆选择替代选择、交叉、重组等遗传操作.在一组0/1背包问题上的测试结果表明,所提出的算法可以有效保持种群多样性,获得较高质量的Pareto非劣解集.
     

黑线仓鼠MHCⅡ类DQA基因外显子2的克隆与序列分析

为了探明黑线仓鼠MHC的结构与功能并寻找分子标记,对MHCⅡ类DQA基因的外显子2进行克隆和序列分析．提取黑线仓鼠3个群体（吴村、沂南和临朐）的基因组DNA构建基因池,利用PCR技术扩增得到249bp的片段,将该目的片段连接到pMD18-T载体中,重组质粒转入大肠杆菌DH5α后利用蓝白斑法筛选阳性克隆,测序后得到该目的片段的核苷酸序列（Genbank登录号：FJ209306）并推导出氨基酸序列．结果表明：黑线仓鼠、人类、大鼠、小鼠、猪、马、牛、兔之间DQA基因外显子2的核苷酸序列同源性为68．7％-85％,氨基酸序列同源性为56．8％-83．5％,黑线仓鼠与大鼠、小鼠亲缘关系更近．测序得到的OQA基因外显子2的序列在物种间具有丰富的多态性,可以作为物种遗传分析的分子标记．     

敏感和抗性的白血病HL60细胞对staurosporine诱导凋亡的不同反应(英)

用对蛋白激酶具有强烈抑制、作用广泛的抑制剂staurosporine（Sta）,研究敏感和抗三尖杉酯碱的人白血病HL60细胞中凋亡和多药抗药性的关系．Sta均能诱导2种细胞发生典型的凋亡,但抗性细胞发生凋亡需更长的时间,凋亡的细胞数减少．Sta增加柔红霉素在抗性细胞内的积聚,说明其能逆转多药抗药性．在抗性细胞凋亡过程中,mdrl基因表达没有变化,c-myc基因表达稍有增加．结果显示：Sta能诱导敏感和抗三尖杉酯碱的HL60细胞发生凋亡,mdrl基因表达与凋亡过程无关．     

SPL家族基因复制及功能分化分析

【目的】基因复制及随后的功能分化是基因组和物种演化的重要驱动力。植物特有的转录因子家族SPL(SQUAMOSA-promoter binding protein like)广泛参与调控植物生长发育及响应逆境胁迫,为研究重复基因的起源方式和进化命运提供了良好的研究系统。本研究对葡萄(Vitis vinifera)、番木瓜(Carica papaya)、毛果杨(Populus trichocarpa)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)4种模式植物的SPL基因家族开展基因复制及功能分化分析,为进一步研究SPL基因功能、预测种属特异性的功能基因提供系统进化角度的参考。【方法】利用SBP特征结构域,鉴定葡萄、番木瓜、毛果杨和拟南芥4种模式植物中SPL基因家族成员,并利用最大似然法构建系统进化树。基于物种内、物种间基因组共线性,分析SPL基因家族发生基因复制的方式及差异保留情况,并计算保留的SPL直系和旁系同源基因的同义、非同义替换率,分析功能分化情况。【结果】在4种模式植物中共鉴定出SPL基因73个,其中42个是miR156的靶基因。系统进化分析显示:73个SPL基因聚类为9个主要分支,miR156靶向SPL基因成簇聚集在6个主要分支;Clade I中SPL基因编码的2个锌指结构基序为C4和C₂HC,而其余8个分支中SPL基因的锌指结构基序由C3H和C₂HC组成。大规模基因组复制事件(片段复制或全基因组复制)是SPL基因家族发生基因重复的主要方式。根据基因组复制事件推算,15个古基因位点理论上应复制出的360个位点中,83.6%的重复位点发生丢失或演化成非SPL基因。本研究鉴定出旁系同源基因17对,直系同源基因27对,且所有旁系和直系同源基因的K_a/K_s(非同义替换率和同义替换率之比)值均小于1。【结论】在不同物种中保留下来的SPL直系同源基因受到较强的纯化选择,在功能上具有保守性;同一物种中保留下来的SPL旁系同源基因在进化过程中维持部分功能冗余,但在组织表达偏好性和蛋白功能上已呈现出不同形式的分化。