基于基因表达谱芯片杂交分析Lamprey-PHB2转染前后Chang liver细胞的基因表达差异

选取了10个物种与本课题组前期克隆得到的东北七鳃鳗抗增殖蛋白2(Lm-PHB2)进行氨基酸序列相似性对比,检测PHB2基因进化水平,结果表明各物种的PHB2氨基酸序列在PHB结构域处高度保守,但在N-端和C-端氨基酸序列保守性较低.将重组质粒pEGFP-N1-Lm-PHB2瞬时转染入张氏肝(CHL)细胞后,利用基因表达谱芯片技术分析基因的表达差异.结果显示CHL细胞中共有270条显著差异表达基因,其中显著上调基因共141条,显著下调基因共129条,涉及细胞信号转导、细胞周期调节、细胞增殖、细胞代谢和细胞凋亡等多个方面.通过实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)对基因表达谱芯片分析结果进行验证,结果显示转染pEGFP-N1-Lm-PHB2质粒后,细胞周期基因CDC25C、氧化应激相关基因(CAT,SOD,GST)和抗细胞凋亡基因HAX1均有显著性差异.     

基于SAM和GA／SVM的肿瘤基因表达谱分类算法

基因芯片技术在肿瘤分型分类的研究中得到了广泛的应用．为了处理肿瘤基因表达谱数据,建立肿瘤分类预测模型,文中采用基因表达差异显著性分析方法,支持向量机,遗传算法相结合的多步骤降维分类方法．采用该方法处理大肠癌和白血病数据集,筛选到基因数量较少并且分类准确度较高的特征基因子集．实验结果表明,文中的方法可以快速有效地筛选肿瘤特征基因,获得更好的分类效果．     

几种微阵列基因表达数据分析方法的比较

比较了微阵列基因表达数据处理中的几种方法,包括等级聚类、K-means方法、模糊聚类和自组织树．同时从算法中计算机的时空复杂度和结果的生物学意义两方面,对以上几种方法作了细致的讨论．结果显示,模糊聚类和自组织树都是较理想的方法．     

基于功能模块的基因表达谱聚类分析

按Gone Ontology基因功能分类体系，将基因模块化地组织成具有显著生物意义的低维功能模块单元，并将其作为新的分析指标用于分类微阵列疾病样本，从而提出了基于功能表达谱的聚类分析新途径、采用NCI60数据集，通过功能表达谱对组织样本进行聚类分析．结果显示，新算法不但得到高准确度的样本分型结果，而且能够直接从功能水平上给出相应的生物学解释．同时，用基于功能表达谱对组织样本进行聚类分析可以显著降低特征维数，有效地处理高检测误差与基因表达变异问题．     

基于ITAFSVM的微阵列数据特征选择和分类

支持向量机已经被成功应用于基因表达谱数据分析。但是,仍有开放问题需要解决:①支持向量机不能自动进行基因表达谱数据的特征选择;②支持向量机的参数优选没有简单有效的办法。一种新型具有良好特性的支持向量机——全间隔自适应模糊支持向量机(TAFSVM)被提出。并且提出一种新的遗传算法——智能遗传算法(IGA)来设计一个TAFSVM分类器,称为ITAFSVM,同时优化TAFSVM参数集和特征选择,并且结合10-fold交叉验证来确定其泛化能力。最后将ITAFSVM应用于四种基因表达谱数据集。通过与进化支持向量机(ESVM)方法、粗糙集与径向基神经网络组合(RBF-RBFNN)方法进行了比较,实验结果表明运用ITAFSVM不仅可以自动进行基因表达谱数据特征选择,而且分类精度和稳定性都较高,速度更快。     

基于INCA的肿瘤基因表达谱分类模型

针对NCA算法对初始值敏感的不足,提出一种改进的NCA算法(INCA).INCA对肿瘤基因表达谱进行奇异值分解,将标准化后的右奇异矩阵作为初始值,提取肿瘤基因表达谱中的分类信息.在4个标准肿瘤基因表达谱数据集上进行实验,以INCA作为特征提取方法,K-近邻、Parzen窗作为分类器进行分类检测.实验结果表明,与NCA及现有的分类模型相比,基于INCA的分类模型能够取得较高的分类准确率.     

框架多分辨分析谱的研究

首先给出了一个可测集是框架多分辨分析(FMRA)谱的充分和必要条件,然后用一种新的方法刻画了包含于给定多分辨分析(MRA)的框架多分辨分析(FMRA)的谱.这是对H.O.Kim等人研究的改进.     

一种改进的谱聚类算法及其在基因表达谱分析中的应用

聚类分析是从基因表达谱数据中提取生物医学信息的主要方法之一.针对传统谱聚类算法无法确定聚类个数的问题,提出一种改进的谱聚类算法并将其应用于基因表达谱聚类分析.首先用基因表达谱数据构造Laplacian矩阵,经特征值分解后得到相应的特征值和特征向量,用谱隙来描述相邻特征值的差值;然后通过寻找谱隙序列的最大值来确定聚类个数;最后从单位化的特征向量着手实现数据类别的划分.通过模拟数据与癌症数据的实验,证明了该文算法的有效性.     

基于遗传算法SVM的基因表达谱数据分析

提出一种基于遗传算法的数据挖掘方法——TGASVM,它能够尽可能少地选出分类能力强的信息基因.实验表明与同类的算法相比,TGASVM算法无论是分类准确率,还是挑选信息基因数目都优于同类算法.     

丝状真菌米曲霉外源基因表达系统的构建

以米曲霉Aspergillus oryzae RIB40的基因组DNA为模板,PCR扩增得到启动子、终止子、筛选标记基因等表达元件,依次连接到载体pUC119上,构建了米曲霉的重组表达载体pNMA. 将米赫根毛霉脂肪酶基因(RML)连接于pNMA的启动子下,得到表达载体pNMA-RML,通过ApaI酶切线性化转化米曲霉宿主菌A.oryzae niaD300,得到整合型的阳性转化子A.oryzae ONL1. 其培养7天的培养液上清在以三丁酸甘油酯为底物的平板上形成清晰的水解透明圈,碱滴定法酶活测定表明培养液酶活可达2.5 U/mL,培养液上清的SDS-PAGE图谱在32.5 kDa处有RML的特征条带. 以上结果表明RML已经在米曲霉中成功表达,同时证明所构建的米曲霉外源基因表达系统是有效的.     

全长人lrp基因及其截短和定点突变体真核表达载体的构建

为了对脂多糖应答基因（lrp）的功能进行深入的研究,实验用PCR及双PCR法扩增出lrp基因的截短体（lrp△C）和突变体（lrpm）序列,测序正确后将正常lrp基因及其截短体和突变体序列均连入真核表达载体pcDNA3．1（＋）,构建重组质粒pcDNA3．1（＋）-lrp、pcDNA3．1（＋）-lrp△C和pcDNA3．1（＋）-lrpm。DNA测序结果显示,PCR反应成功得到了lrp基因的截短体和突变体序列;重组质粒酶切鉴定结果显示：人lrp基因及其截短体、突变体成功连入了真核表达载体pcDNA3．1（＋）。     

基因表达调控子类似物前体的合成

邻苯二甲酸酐与甘氨酸或β-丙氨酸在冰醋酸中缩合、减压除去醋酸后的产物经SOCl2酰氯化后除去氯化亚砜,所得产物在氧化镁存在的碱性条件下,以水-二氧六环为溶剂与氨基酸低温反应得到一系列化合物,它们作为基因表达调控子类似物前体。产物结构经^1HNMR,ESI-MS表征。     

聚类算法在基因表达数据分析中的应用

聚类算法在基因表达数据的分析处理中得到日益广泛的应用．文中对几种典型的聚类算法进行描述，对各算法在基因表达数据处理中的特点，进行评价并提出改进的策略．最后，指出聚类算法在生物信息学应用中的发展趋势。     

氧化葡萄糖杆菌ddsA基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

聚十异戊烯焦磷酸合成酶催化异戊烯二磷酸与丙烯基二磷酸发生连续的综合反应生成聚十异戊烯焦磷酸，构成辅酶Q10的侧链。将氧化葡糖杆菌（Gluconobacter oxydans）的染色体DNA用EcoRI酶切，回收50kb左右的片段为模板，通过PCR扩增得到了聚十异戊烯焦磷酸合成酶基因（ddsA）。测序分析表明该基因有一个951bp的开放型阅读框架，氨基酸序列与其他聚戊烯焦磷酸合成酶具有高度同源性（30％－50％）。将ddsA基因克隆到pUC19载体上得到pUC－GZH表达质粒，将其转入大肠杆菌JM83宿主，经IPTG诱导表达融合蛋白，在聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS－PAGE）的37ku处出现相应的条带。     

血清对人脑胶质瘤细胞株U251基因表达的影响

利用分子原位杂交和定量PCR技术分析新生小牛血清培养和无血清培养的人脑胶瘤细胞株U2 5 1的基因表达 ,发现血清对细胞周期正调控基因cdc2基因和PCNA基因的表达有激活作用 ,而对细胞周期负调控基因 p2 1和 p16基因的表达有抑制作用 .这些事实表明 ,血清刺激细胞生长时 ,一方面要激活促进细胞增殖的基因 ,另一方面要抑制或关闭抑制细胞增殖的基因     

大麦黄矮病毒外壳蛋白基因和运动蛋白基因酵母表达载体的构建

根据已知的大麦黄矮病毒GPV株系的外壳蛋白(Coat Protein CP)和移动蛋白(Movement Protein MP)基因序列合成了CP，MP基因的上下游引物，通过PCR扩增获得目的片段，经过Sal I和Rst I酶切、连接、转化、重组质粒的酶切鉴定及基因测序，构建了酵母表达载体pGBKT7-GPV-CP和pGBKT7-GPV-MP，用于在酵母双杂交分析中表达诱饵融合蛋白，为进一步筛选小麦cDNA文库内与大麦黄矮病毒相互作用的寄主因子、克隆寄主因子，推测其种类和功能打下基础。     

四四元数域低秩逼近及其在矢量阵列波达方向和估计中的应用

提出了新的多元数概念——四四元数,以及四四元数框架下特征分解和奇异值分解等信号处理领域常用的矩阵运算新规则.在此基础上提出了四四元数矩阵的一种低秩逼近算法,并将其用于矢量传感器阵列信号建模及波达方向(DOA)估计中.结果表明,四四元数特征分解及奇异值分解能获得比现有方法更好的低秩逼近性能,基于四四元数模型的矢量传感器阵列信号DOA估计算法,在资源占用、子空间逼近以及对模型误差的鲁棒性等方面均明显优于传统算法.     

甲基汞对大鼠大脑皮层即刻早期基因c-FOS蛋白表达影响

为了探讨甲基汞对大鼠大脑皮层损伤的分子机制,应用免疫组织化学方法研究了甲基汞暴露后（对照组为ω=0．009的生理盐水,暴露组浓度分别为0．05、0．5、5μg／g;取样时间分别为20、60、240、1440min）,大鼠大脑皮层即刻早期基因c-FOS蛋白表达变化．结果表明,大鼠脑c-FOS蛋白表达优先于汞的蓄积,甲基汞对大鼠大脑皮层c-FOS蛋白表达与其浓度之间有一定的剂量一效应关系;c-FOS参与了甲基汞对大鼠大脑皮层损伤毒性过程,即刻早期基因c-FOS可以作为甲基汞神经毒性检测评价效应指标．