光谱法研究鸡蛋溶菌酶热变性与免疫原性的关系

利用圆二色性光谱和荧光光谱对鸡蛋溶菌酶的热变性过程进行了系统的光谱学研究,得到了鸡蛋溶菌酶热变性过程的光谱学特征;通过酶联免疫吸附实验测定鸡蛋溶菌酶热变性过程的免疫原性变化;结合生物信息学方法,分析了热变性过程中鸡蛋溶菌酶蛋白结构改变与其免疫原性变化之间的关系,建立研究食品过敏原蛋白热变性的光谱学方法.     

化学基元组学与药物创新

化学基元组学（chemomics）是与化学信息学、生物信息学、合成化学等学科相关的交叉学科．生物系统从内源性小分子（天然砌块）出发,通过酶催化的化学反应序列制造天然产物．生物系统通过化学反应和天然砌块向目标天然产物“砌入”一组原子,这样的一组原子称为化学基元（chemoyl）．化学基元组（chemome）是生物组织中所含有的化学基元的全体．化学基元组学研究各种化学基元的结构、组装与演化的基本规律．在生存压力和繁衍需求的驱动下,生物系统已经进化出有效手段来合成天然产物以应付环境的变化,并产生了丰富多彩的生物和化学多样性．近年来,人们意识到药物创新的瓶颈之一是药物筛选资源的日益枯竭．化学基元组学可以解决这个瓶颈问题,它通过揭示生物系统制备化学多样性的规律,发展仿生合成方法制备类天然化合物库（quasi natural product libraries）以供药物筛选．本文综述了化学基元组学的主要研究内容及其在药物创新各领域中的潜在应用．     

北美海蓬子胆碱单加氧酶基因CMO的克隆及表达研究

胆碱单加氧酶(CMO)是合成植物小分子非毒性有机渗透调节物质甜菜碱过程中重要的限速酶.文中采用RACE技术以北美海蓬子为实验材料克隆CMO基因的全长c DNA序列(Genbank登录号:KM884944),并做相关的生物信息学分析.研究结果表明,该基因c DNA全长1 834 bp,其中开放阅读框(ORF)有1 317 bp,编码439个氨基酸,预测其蛋白分子量为49.537 k Da,理论等电点(p I)为6.15;序列分析显示北美海蓬子CMO蛋白中含有2个重要的保守域和功能域,不存在跨膜区域;除了与蒺藜苜蓿及水稻的同源性分别为46%和49%外,与其他植物CMO蛋白序列相似性均达到55%以上;系统进化树分析显示,它与欧洲海蓬子的亲缘关系最近;实时荧光定量PCR结果显示,随着Na Cl浓度的升高,北美海蓬子CMO基因的表达量增加,说明该基因可通过盐胁迫诱导表达.     

基因调控网络推断研究进展

随着高通量技术的发展,越来越多的生物医学组学数据亟需处理与分析,基于运筹优化的生物信息学方法是有效解析高维生物医学数据的重要途径之一。综述了近年来在基因调控网络推断方面的研究进展。针对不同类型的转录组学数据和研究目的,分别建立了相应的基因调控网络推断方法,主要包括先验基因调控网络数据库的建立、基于条件互信息的因果网络推断、基于微分方程的动态基因调控网络推断、转录调控和转录后调控协同作用的网络推断以及基因调控网络活性评价等,并展望了基因调控网络推断的重要研究方向。     

信息与生命

理解生命的本质的关键，在于信息科学与生物学的结合，以系统和综合的观点去理解生物，综合多种信息对生物体进行分析。生物信息学正是这样一个新兴的交叉学科。     

化学基元组学与药物创新

化学基元组学(chemomics)是与化学信息学、生物信息学、合成化学等学科相关的交叉学科.生物系统从内源性小分子(天然砌块)出发,通过酶催化的化学反应序列制造天然产物.生物系统通过化学反应和天然砌块向目标天然产物"砌入"一组原子,这样的一组原子称为化学基元(chemoyl).化学基元组(chemome)是生物组织中所含有的化学基元的全体.化学基元组学研究各种化学基元的结构、组装与演化的基本规律.在生存压力和繁衍需求的驱动下,生物系统已经进化出有效手段来合成天然产物以应付环境的变化,并产生了丰富多彩的生物和化学多样性.近年来,人们意识到药物创新的瓶颈之一是药物筛选资源的日益枯竭.化学基元组学可以解决这个瓶颈问题,它通过揭示生物系统制备化学多样性的规律,发展仿生合成方法制备类天然化合物库(quasi natural product libraries)以供药物筛选.本文综述了化学基元组学的主要研究内容及其在药物创新各领域中的潜在应用.     

代谢综合征风险、趋势预测和干预模型的构建

结合基因组学数据与生物学背景,利用数学与统计的方法研究代谢综合征的致病机理。首先,利用变异系数筛选出信息含量较高的数据,并且利用变异基因频数统计的方法确定高频变异基因。通过查阅相关文献和数据库可知,大部分高频变异基因都与代谢综合征有关。随后,研究高频变异基因对其他基因的调控情况,并且由此构建出高频变异基因的调控网络以及网络内部的协同和拮抗作用。最后,提出基于调控网络的患病风险预测模型,由此提供预防或治疗方案。     

预测蛋白质三维结构的拟物算法

研究了生物信息学中的一个重要问题，即蛋白质结构预测．并受物理世界的物体间相互作用的规律的启发，给出了该问题一个三维欧氏空间连续模型，它比离散模型有一定的优越性，使计算很自然地利用到了一个客观存在的“天然导引”，这个“天然导引”即是疏水氨基酸之间的引力，然后根据这个连续模型找到了相应的拟物算法，最后还给出了实验结果，结果也证明了这个拟物算法在计算速度方面的优越性．     

基于免疫遗传算法的多重序列比对

提出一种基于免疫遗传算法的多重序列比对的方法，它将一种免疫算子加入到遗传算法的框架中，通过对个体接种疫苗来进一步提升个体的存活能力，实验结果表明，该方法可以加快收敛速度，并能求出比遗传算法更优的解。