RNA碱基对的分子动力学模拟

RNA作为一种重要的生物大分子,其很多生物功能都与其结构有关.RNA碱基对的热力学性质和动力学性质是预测RNA结构的基础.本文采用全原子分子动力学方法模拟了RNA碱基对G—C在3种不同温度下的打开及闭合情况,统计分析了其打开和闭合几率.研究结果表明,随着温度的升高,碱基对G—C处于闭合状态的几率逐渐降低,处于打开状态的几率逐渐增加,而碱基对打开闭合状态的转换频率随着温度的升高而逐渐增加,并且形成碱基配对的3组原子间的氢键距离分布变宽.     

lncRNA在癌细胞生长和代谢中的作用研究进展

从长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)与癌细胞生长和代谢的关系角度, 系统地分析和综述了lncRNA如何通过促进或抑制细胞周期进程调节癌细胞生长, lncRNA如何通过调节上皮间质转化影响癌细胞迁移, 以及lncRNA在肿瘤细胞糖类和脂类代谢中如何发挥其作用.     

核糖开关——药物开发的新靶点

核糖开关是mRNA上能够与自由代谢产物或其他小分子配体结合或由于环境条件变化而引起构象变化从而调控基因表达的RNA结构元件.核糖开关广泛存在于G+及G-细菌代谢相关基因中,在真菌、植物和高等动物人的血管内皮生长因子基因中也有发现.核糖开关控制生物体内许多重要基因的表达,调节体内基础代谢,信号传递以及氨基酸、核苷酸、辅酶、金属离子的摄取.核糖开关在生物代谢调控、信号传导中的重要作用使其成为一类新型的药物作用靶点,为新型抗生素研发开辟了新的领域.本文综述了核糖开关的研究进展、作用机制、结构功能以及其在开发新型药物方面的研究策略.     

丙型肝炎病毒非结构蛋白NS2在病毒包装中的作用

丙型肝炎病毒(HCV)是一种单股正链RNA病毒,是导致慢性肝炎的主要病原体之一.近年体外培养体系成功构建后HCV分子生物学的研究获得重要进展,HCV生活周期的各个步骤得到了深入研究.由于NS2蛋白既不是病毒粒子结构成分又不是病毒RNA复制必需成分,因此,近年有较多研究关注于NS2对病毒包装的影响.突变分析表明,NS2蛋白的N端保守位点及跨膜结构对病毒包装至关重要,C端蛋白酶蛋白酶结构域而非其蛋白酶活性为病毒包装所需.此外,NS2蛋白与病毒结构蛋白,非结构蛋白以及多种宿主因子存在相互作用,并在病毒包装过程中形成多种复合体,本文对这些研究进行了归纳总结.     

RNA药物抗乙型肝炎病毒的研究进展

乙型肝炎病毒(hepatitis Bvirus,HBV)导致的慢性感染已经成为威胁全球健康的主要问题之一.传统的抗乙肝药物如以拉米夫定和阿德福韦为代表的核苷类似物以及干扰素类药物在临床上都存在一定的局限性,因此寻找新的抗乙肝药物已经成为当务之急.本文主要从小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)、微小RNA(microRNA,miRNA)和配体指数富集的系统进化技术(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)筛选的RNA适配子这3个方面来分别阐述用小分子RNA药物抗HBV的研究进展和展望.     

具年龄结构和病程的传染病偏微分模型

研究具有年龄和病程等结构的传染病动力学模型具有重要的实际和理论意义,它们在研究与年龄区间和病程区间的疾病的传播起到了重要的作用,本文据此建立一个考虑上述因素的具年龄和病程结构的传染病偏微分模型．     

山茱萸的大孢子发生和雌配子体发育

本文对山茱萸(Cornus officinalis Sieb.et Zucc.)的大孢子发生和雌配子体发育进行了研究,并用组织化学方法对胚珠组织中的RNA、DNA、蛋白质和不溶性多糖进行了测定观察.山茱萸的胚珠为单珠被、薄珠心,并在发育过程中形成结构特殊的珠被绒毡层、承珠盘和珠孔塞.孢原细胞直接起大孢子母细胞作用.合点端大孢子具功能.胚囊发育属寥型.在开花前2个月时,成熟胚囊中的2个极核融合次生核,3个反足细胞退化,形成由一个3-细胞卵器和一个具次生核的中央细胞构成的4-细胞雌配子体.某些助细胞中的核位于近合点端,珠孔端为大液泡所占据,次生核通常位于胚囊的合点端.对珠被细胞的RNA、DNA、蛋白质和不溶性多糖的染色均呈较强的正反应.在成熟后期的珠被各层细胞中,除多糖颗粒外,对其他几种物质的检测结果均表现出由外向内形成一个较明显的浓度梯度,即珠被绒毡层着色最深.在成熟的雌配子体中,以卵细胞对Brachet反应最强,其次是中央细胞.卵细胞含大量淀粉粒,助细胞和中央细胞含淀粉粒少,且颗粒比卵细胞中的小.卵细胞和中央细胞呈Feulgen负反应.     

虹鳟腺苷酸转移酶基因2(ant2)cDNA克隆与蛋白结构分析

腺苷酸转移酶(ANT)是位于线粒体内膜上参与能量分子传导的转运蛋白,在细胞凋亡调控网络中发挥重要作用.以虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了虹鳟鱼ant2基因cDNA的全长序列(GenBank登录号:FJ591153).该序列全长1276 bp,其中5'端非翻译区长66 bp,3'端非翻译区长316 bp,开放性阅读框长894 bp,编码297个氨基酸.该蛋白具有3个保守的线粒体穿膜功能结构域和3个转膜区.通过与其他脊椎动物腺苷酸转移酶蛋白序列的比较,发现该基因具有高度保守性,氨基酸序列的同源性均在90%左右.同源模建显示其与牛的线粒体ADP/ATP载体,chain A蛋白有相同的孔洞(cavity)结构.     

山茱萸的大抱子发生和雌配子体发育

本文对山茱芙(Corpus of ficinalis Sieb. et Zucc.)的大抱子发生和雌配子体发育进行了研究,并用组织化学方法对胚珠组织中的RNA, DNA、蛋白质和不溶性多糖进行了测定观察. 山茱英的胚珠为单珠被、薄珠心,并在发育过程中形成结构特殊的珠被绒毡层、承珠盘和珠孔塞.泡原细胞直接起大泡子母细胞作用.合点端大袍子具功能.胚囊发育属寥型.在开花前2个月时,成熟胚囊中的2个极核融合次生核,3个反足细胞退化,形成由一个3一细胞卵器和一个具次生核的中央细胞构成的4一细胞雌配子体.某些助细胞中的核位于近合点端,珠孔端为大液泡所占据,次生核通常位于胚囊的合点端. 对珠被细胞的RNA, DNA、蛋白质和不溶性多糖的染色均呈较强的正反应.在成熟后期的珠被各层细胞中,除多糖颗粒外,对其他几种物质的检测结果均表现出由外向内形成一个较明显的浓度样度,即珠被绒毡层着色最深.在成熟的雌配子体中,以卵细胞对Brachet反应最强,其次是中央细胞.卵细胞含大量淀粉粒,助细胞和中央细胞含淀粉粒少,且颗粒比卵细胞中的小卵细胞和中央细胞呈Feulgen负反应.     

羊踯躅花瓣总RNA提取方法的比较与改进

不同组织的RNA提取难点各异,适宜方法也不尽相同.分析、比较了热酸性酚抽提法、热硼酸法、异硫氰酸胍法和改良的异硫氰酸胍法从羊踯躅花瓣中提取总RNA的效果,经过多次反复实验发现采用改良的异硫氰酸胍法所得的总RNA质量好,纯度高,完整性很好,适用于cDNA文库的构建、Northern印迹与mRNA差异显示等后续研究工作.     

弹性基础上封闭型梁的等效刚度

由内外钢围和中间的钢丝绳圈组成的柔性防撞装置可大幅度降低船对桥墩撞击力．为计算柔性防撞装置的等效刚度,建立弹性基础上封闭型梁的分析模型,模型由分布的辐射弹簧和与弹簧连接的2个同心圆环组成．利用曲梁理论分析外钢围圆环在集中力作用下的变形与受力情况,建立描述外钢围径向位移的控制方程,通过特定边界条件获得径向位移的精确解．推导得到防撞装置的等效刚度,并进一步分析了影响等效刚度的相关因素．     

纳米力学中的表面效应及相关问题(英文)

对载荷作用在边界和无穷远处的含有纳米圆孔弹性平面薄板问题进行了分析,给出了其边界值问题的解.假设全表面应力作用于孔的边界上,基于古沙-科洛索夫复势和Muskhelishvili’s技术,问题可简化为一个未知表面应力的超奇异积分方程的解.结果表明:由于表面应力存在,边界上的应力集中取决于材料表面和体内的弹性性质,也与孔的半径相关.     

基于挡楔与二次闭式的闭开联合楔横轧有限元数值模拟

为解决轴类件楔横轧过程中的凹心问题, 提高材料的使用效率, 采用DEFORM-3D软件建立闭开联合楔横轧的有限元模型, 并通过网格法对闭开联合楔横轧过程中的金属流动规律进行了阐释, 分析了轧件各阶段应力应变分布. 创新使用挡楔和二次闭式轧制的方法, 通过闭式阶段塑造坯料端部形状, 为开式阶段轧制提供凹心补偿. 模拟结果表明, 基于挡楔和二次闭式的闭开联合楔横轧可以有效减少甚至消除轧后端部凹心, 为实现楔横轧的无料头生产提供了理论依据.     

黄颡鱼MyoD基因的克隆及其表达

采用RT-PCR和RACE(cDNA末端快速扩增)方法克隆黄颡鱼MyoD(myogenic differentiation antigen,成肌分化抗原)基因的cDNA全长序列,对其进行生物信息学和在雌雄个体组织中的表达差异分析.结果表明,黄颡鱼MyoD基因编码区由810个碱基组成,编码269个氨基酸,其中第1～89个氨基酸为Basic区,第90～141个氨基酸为bHLH结构;黄颡鱼的MyoD基因与斑点叉尾鮰的同源性最高为93%.在雌雄成体组织中的表达分析显示,雄性个体中肌肉和胃组织中的表达量极显著高于雌性个体(p<0.01),雌性个体的肾脏和鳃组织中的表达量显著高于雄性(p<0.05).通过MyoD基因在雌雄个体中表现出的组织表达差异,认为这可能是造成黄颡鱼雌雄生长差异的重要因素之一.     

预测RNA二级结构的一种遗传模拟退火算法

讨论了RNA二级结构的预测问题，首先提出一种用树表示RNA二级结构的方法，然后给出一种用于预测RNA二级结构的混合遗传算法——遗传模拟退火算法．在该算法中，个体(RNA二级结构)直接用茎序列编码，与个体用二进制串编码的同类型算法相比，在很大程度上缩短了个体的编码长度．计算结果表明该预测算法具有较高的精度．     

Yang-Baxter系统与弱entwining结构

在Yang-Baxter系统与弱entwining结构之间建立了一种密切联系,即由任一弱entwining结构可以构造一个Yang-Baxter系统;反之,由一定类型的Yang-Baxter系统也可以构造一个弱entwining结构．     

集态FU空间的一个注记

集态FU空间是由Arhangel’skii引入的一类弱第一可数空间.本文讨论了强集态FU空间、集态FU空间以及弱FU空间之间的关系:①具有可数紧度的集态FU空间是强集态FU空间;②利用紧集列给出了强集态FU空间成为弱FU空间的一个充分条件.给出了集态FU空间的一个映射性质:集态FU空间被有限到一、满的连续闭映射所保持与逆保持.     

高速公路封道施工路段交通流特性及通行能力分析——以杭州湾大桥内侧两条车道封道情形为例

基于交通流实测数据,针对三车道高速公路杭州湾大桥路段内侧两条车道因施工而封闭时的情形,建立元胞自动机交通流模型.根据公路养护安全作业规程和车辆行驶特点,细致划分了施工路段各区域,采用不同的换道规则来模拟不同区域中车辆的换道行为,区分车型和司机性格差异,模拟结果与实测数据吻合良好,验证了模型的有效性.通过数值模拟,研究发现封道时流量和速度随着进车率增加均有不同程度的下降,并且流量还会因施工区域长度的增加而下降.此外,通过分析封道时的道路服务水平评价指标与交通流特征值之间的关系,得出在三级服务水平以上时,道路通行能力能得到基本的保证,以此推荐了极限流量值,可为高速公路封道时的交通管理提供理论依据.     

三角褐指藻DGAT1基因生物信息学分析及表达调控研究

本研究采用转录组测序获得了三角褐指藻DGAT1基因cDNA全长序列(GeneBank登录号: 7200924), 并对其进行生物信息学分析和表达调控研究. 结果表明, 三角褐指藻DGAT1基因cDNA序列全长为1438bp, 开放阅读框(ORF)为1098bp, 编码365氨基酸序列, 含有脂肪酸蛋白特性(I)和DAG结合位点(II)等功能结构域. 预测三角褐指藻DGAT1蛋白为亲水性蛋白, 含有6个跨膜结构域和7个超强跨膜螺旋区, 无信号肽. 进化树分析表明, 三角褐指藻与海链藻DGAT1蛋白同源性最高. RT-qPCR结果表明, 光照强度和温度均显著促进三角褐指藻DGAT1基因的表达. 随着光照强度和温度的增加, 三角褐指藻DGAT1基因的表达量呈先升高后降低趋势, 在光照强度为2500lx或温度为25℃时, 三角褐指藻DGAT1基因的表达量达到最大, 这与三角褐指藻总脂含量的变化趋势一致, 同样揭示DGAT1蛋白与三角褐指藻总脂生物合成与积累密切相关.     

横观各向同性轴对称磁电弹性旋转圆盘的三维解析解

从横观各向同性轴对称磁电弹性力学的控制方程出发直接求得旋转圆盘相应于离心力的特解,再利用位移、电势和磁势的通解推导出应力、电位移和磁感应强度的通解,在特解上叠加一个准调和函数形式的通解并满足边界条件的方法,得到了横观各向同性轴对称磁电弹性旋转圆盘的三维解析解．