生物数据标准化,从HTML到RDF

随着各种生物信息数据的巨量产出,计算机辅助数据管理和自动数据处理成为必然.文章分析了当前因特网上生物数据的复杂性以及生物信息数据自动处理和分析的前提要求,然后回顾了HTML、XML 2种标记语言在生物数据建模和标准化方面的优缺点,并介绍将RDF与XML相结合实现生物数据基于语义的描述,最后展望了相关的语义网技术在生物信息学中的应用.     

论XML在数字图书馆及电子阅览室中的应用

本文阐述了数字图书馆的产生、特征及其发展过程.说明电子阅览室是数字图书馆的重要组成部分.论述了如何在数字图书馆系统建设中运用标记语言中可扩展标记语言XML,并且介绍了XML语言的特征等.     

浅谈XML名称空间

在XML中允许用户根据设计的需要自定义标记,本文从XML技术的基本理论出发,通过概念和实例,介绍了XML中名称空间的作用:解决同一个XML文档中使用相同标记名而代表不同意义的元素所引起的冲突问题,以及在同一个XML文档中使用不同的标记语言集合而产生的混淆问题。     

水曲柳FmPIF基因家族克隆及表达模式分析

[目的]探究水曲柳光敏色素互作因子(FmPIFs)在激素调控与非生物胁迫应答过程中的重要作用,为揭示水曲柳抗逆分子机制和制定林木遗传育种策略提供理论依据.[方法]在水曲柳中克隆FmPIFs基因,并对其基因结构、蛋白质理化性质、保守基序、系统进化关系等进行生物信息学分析.采用qRT-PCR方法分析水曲柳中FmPIFs基因...     

澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1和MiSTPP4克隆与生物信息学分析

[目的] 通过澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1和MiSTPP4克隆与生物信息学分析,以期为阐明澳洲坚果蛋白磷酸酶基因的功能及作用机制提供参考依据.[方法] 基于澳洲坚果转录组数据和RT-PCR方法克隆澳洲坚果蛋白磷酸酶基因,利用生物信息学分析基因编码蛋白质的同源性、系统进化、理化性质、磷酸化位点、亚细胞定位、跨膜域...     

弗氏链霉菌tylF基因的克隆及其生物信息学分析

[目的]研究弗氏链霉菌tylF基因的克隆及其生物信息学分析。[方法]利用RT-PCR技术、巢式PCR技术和RACE技术从弗氏链霉菌B-62169菌株中克隆获得tyl F基因的全长c DNA序列,并对其生物信息学进行分析。[结果]经Vector NTI 11.0软件拼接获得tyl F基因全长c DNA序列长度为1 245 bp,并带有19 bp长的Poly(A)尾巴,包含927 bp的开放读码框(ORF),编码一个含309个氨基酸残基的蛋白质。生物信息学分析结果表明,tyl F基因编码的酶是大菌素-O-甲基转移酶,参与分子功能中甲基转移酶活性和生物学途径中甲基化过程。对tyl F基因全长c DNA序列进行蛋白质结构域分析,证实该基因编码Tyl F蛋白,并具有223个氨基酸蛋白结构域。[结论]该研究为阐明泰乐菌素生物合成过程中甲基化反应机理,更进一步研究大环内酯类抗生素生物合成代谢途径提供生物信息学数据支持。     

植物异源单体附加系鉴定方法研究

植物异源单体附加系是利用外源基因进行品种改良和基因组研究的重要材料。综合阐明了形态标记、细胞学标记、生化标记、分子标记和原位杂交技术在鉴定植物异源单体附加系中的作用,并对各种技术的优缺点进行了综合比较。     

SSR分子标记在棉花研究中的应用

[目的]分析SSR分子标记在棉花研究中的应用,展望基于SSR的多色荧光标记检测技术的前景。[方法]通过概述SSR标记的原理、特点及其在棉花研究中的应用,展望了SSR的应用前景。[结果]SSR信息量丰富、揭示多态性高、重复性好、结果可靠,是一种快捷简便的分子标记,在棉花研究中已取得广泛应用。随着科技发展,基于SSR的多色荧光标记检测技术也将得到普遍应用。[结论]更好地了解了SSR标记的特点及其在棉花研究中的应用,为棉花育种等相关研究提供了理论依据和技术指导。     

西北高海拔地区放养偶蹄类动物肠道微生物多样性的宏基因组比较研究

[目的]分析西北高海拔地区偶蹄类动物肠道的微生物多样性。[方法]从动物粪便样品中提取全部微生物的DNA,利用宏基因组学方法,通过高通量测序及生物信息学分析对肠道微生物多样性及群落功能进行比较。[结果]在相似的地理环境下,不同物种偶蹄类动物的肠道微生物多样性存在高度的相似性,暗示着生存环境对动物肠道微生物的多样性发挥着重要影响。[结论]该研究初步阐明了西北地区高海拔环境下不同种类动物的肠道微生物多样性,为进一步了解高原环境中微生物的构成提供了重要参考。     

旱柳扩展蛋白基因家族与基因组分化

[目的]扩展蛋白是植物中重要的基因家族之一,在生长发育和逆境抗性过程中发挥重要的作用.本研究拟探讨旱柳中的扩展蛋白基因组成变化,为理解旱柳AA、BB基因组的分化提供理论依据,也为柳树分子设计育种提供参考.[方法]本研究基于毛果杨扩展蛋白基因氨基酸序列,鉴定旱柳中的扩展蛋白基因;通过生物信息学软件,分析旱柳AA、BB基因...     

蔬菜种植元数据模型信息描述研究

[目的]对蔬菜种植元数据模型信息描述进行研究。[方法]针对蔬菜种植过程中品种资源、农田环境、病虫害防治和田间管理等数据在采集、管理和分析时出现的数据标准不一致、数据格式多样、数据共享效率低等问题,在分析蔬菜种植各环节需涉及的数据基础上,以XML/XML Schema为技术手段,提出蔬菜种植元数据描述方案,构建蔬菜种植元数据模型。[结果]建立了蔬菜种植元数据模型,利用XML Schema技术实现了对蔬菜种植元数据模型的信息描述。整个元数据模型拥有7个一级数据分类,包含800多个信息描述点,能够完整记录与蔬菜种植相关的品种资源、种植环境、田间管理和病虫害防治等信息。[结论]为蔬菜GAP管理、设施蔬菜、食品安全追溯等行业应用提供数据采集、管理和共享的标准规范。     

基于供应链的热带特色农产品物流跟踪管理系统的构建与实现

[目的]构建基于供应链的热带特色农产品物流跟踪管理系统。[方法]以海南热带农产品为研究对象,基于农产品物流供应链档案和电子标签编码、冷链温湿度监控、车辆运输定位、XMLWeb服务的数据交互和角色控制的权限动态分配,构建了多层次多用户多权限的热带农产品物流跟踪管理系统。[结果]系统为热带农产品物流供应链各环节建立了流通信息交互平台,实现对农产品流通全程质量监控和信息追溯,增强企业供应链竞争力。[结论]该系统具有较好的应用推广前景。     

植物蔗糖转运基因家族功能分化的生物信息学分析

［目的］用生物信息学方法分析植物蔗糖转运基因家族的功能分化,并明确具有正选择作用的点突变在植物蔗糖转运基因进化过程中的作用。［方法］在基因组水平上对植物的蔗糖转运基因进行鉴别和分类,并利用DIVERGE和PAML软件分别进行功能分化和正选择替代分析。［结果］经基因组检测,发现蔗糖转运基因家族除在单细胞藻类植物中不存在外,在其他植物中均普遍存在;系统发育分析将植物中蔗糖转运基因分成了5个亚群,并发现亚群间存在Ⅰ型功能分化现象;此外,在3个亚群内检测出了显著的正选择效应。［结论］植物蔗糖转运基因家族在长期进化过程中形成了亚群间的功能分化,同时,具有正选择作用的点突变在该基因家族进化过程中起到重要作用。     

杂种杨树木葡聚糖内糖基转移酶基因（XET）的生物信息学分析

[目的]通过生物信息学方法对杂种杨树木葡聚糖内糖基转移酶基因的DNA序列、蛋白质序列进行分析预测,为进一步研究奠定基础.[方法]以XET基因及其氨基酸序列为研究对象,利用多种网络数据库及生物信息学软件对其进行分析预测.[结果]该基因编码290个氨基酸残基,相对分子质量33 672.0 D,理论等电点（pI）7.04;该酶可能存在3个卷曲结构部位、1个信号肽剪切位点和1个跨膜区,是典型的分泌蛋白;三级结构同源建模预测结果较好,二级结构预测中的螺旋、卷曲和折叠均可见.相似性比对和进化分析显示其与葡萄等的序列相似度较高;而蛋白质三级结构的预测则发现,该酶与几种杆菌的蛋白较接近.[结论]XET基因可能在很多生物中具有较高的保守性.     

小麦液泡膜反转运蛋白基因TaNHX1的生物信息学分析

[目的]利用生物信息学方法分析基因的功能,[方法]通过生物信息学数据库和因特网上的软件进行分析,对小麦液泡膜Na+/H+反转运蛋白基因TaNHX1的理化性质、结构与功能进行了预测。[结果]TaNHX1基因编码的蛋白是一种相对分子质量为59.7 kD、等电点pI为8.13的疏水性稳定蛋白,富含Leu、Phe、Lle、Gly、Ser、Val、Ala等氨基酸。TaNHX1基因编码的氨基酸序列内含有一段氨氯吡嗪咪的结合域的高度保守序列FF-YLLPI。同源性比较发现TaNHX1与AeNHX1、TiNHX1的亲缘关系很近,分别是99%和97%,推测他们可能为同源基因,具有相似的生物学功能。[结论]该研究为进一步探讨TaNHX1的生物学功能奠定了基础。     

蒙古马mtDNA D-loop区遗传多样性与多重母系起源

【目的】对蒙古马mtDNA D-loop区247bp序列进行遗传多样性分析,探讨蒙古马的起源。【方法】采用PCR方法、测序技术及生物信息学方法,将本试验所测得的21匹蒙古马的mtDNA D-loop区序列,与GenBank中公布的43条蒙古马的对应序列,及世界范围内家马、普氏野马和内蒙古地区古马的mtDNA D-loop区序列一起进行系统发育分析。【结果】蒙古马具有39种单倍型,37个多态位点,核苷酸多样度(π)为0.02756±0.00967,单倍型多样度(h)为0.979±0.007,表明蒙古马mtDNA遗传多样性非常丰富。引用世界家马、古马、普氏野马和蒙古马共1074条mtDNA D-loop序列及本研究中21条mtDNA D-loop序列,共同进行系统发育分析,结果显示,蒙古马分布于A、B、C、D、E和F支系。【结论】蒙古马为多重母系起源,且与国内古马的母系起源几乎一致,推测蒙古马可能是中国北方家马的重要母系来源。     

DNA序列映射方法对蛋白质编码区预测准确率的影响

[目的]探讨当前主要的DNA序列映射方法对蛋白质编码区的预测准确率的影响,寻找有效的映射方法。[方法]以AC(Approxi-mate Correlation)为碱基层的预测准确率的测度,采用FIR(Finite Impulse Response)窄通带滤波器预测算法研究各种映射方法对预测准确率的影响。[结果]在ALLSEQ和HMR195 2个DNA序列集上,Voss法和Z-curve方法是较PN(Paired Numeric)法、EIIP(Electron-IoInteraction Potential)法和复数法更为有效的映射方法。[结论]该研究结果为用预测结果的AC值来验证新映射方法的有效性奠定了基础,对利用生物信息学方法正确揭示DNA序列的结构具有重要意义。     

河豚4SNc-Tudor蛋白的鉴定及生物信息分析

［目的］对河豚4SNc Tudor蛋白（SN4TDR）进行序列与结构相关的生物信息分析,为认识该蛋白结构与功能提供借鉴。［方法］应用双向电泳及基质辅助激光解吸离子化-飞行时间质谱（MALDI TOF MS）技术,从河豚肝脏总蛋白中鉴定到河豚的4SNc Tudor结构域蛋白。并对其进行生物信息学分析。［结果］首次从河豚肝脏总蛋白中鉴定到河豚的4SNc Tudor结构域蛋白SN4TDR。河豚SN4TDR定位于细胞质,无信号肽,为非分泌蛋白,有多个磷酸化位点。蛋白SN4TDR存在α 螺旋、β 折叠和无规则卷曲结构,有一个可能形成跨膜结构的片段。并用同源建模的方法,预测了河豚SN4TDR的三维结构模型。［结论］分析河豚SN4TDR基因及蛋白结构,有助于进一步研究该蛋白及其基因的分子和生物学功能。     

DNA序列映射方法对蛋白质编码区预测准确率的影响

[目的]探讨当前主要的DNA序列映射方法对蛋白质编码区的预测准确率的影响,寻找有效的映射方法。[方法]以AC（Approximate Correlation）为碱基层的预测准确率的测度,采用FIR（Finite Impulse Response）窄通带滤波器预测算法研究各种映射方法对预测准确率的影响。[结果]在ALLSEQ和HMR195 2个DNA序列集上,Voss法和Z-curve方法是较PN（Paired Numeric）法、EIIP（Electron-Io Interaction Potential）法和复数法更为有效的映射方法。[结论]该研究结果为用预测结果的AC值来验证新映射方法的有效性奠定了基础,对利用生物信息学方法正确揭示DNA序列的结构具有重要意义。     

凡纳滨对虾丝氨酸蛋白酶基因(Lv-SP)的克隆及表达分析

[目的]研究丝氨酸蛋白酶基因(Lv-SP)在凡纳滨对虾天然免疫应答过程中的作用。[方法]利用PCR技术克隆凡纳滨对虾丝氨酸蛋白酶基因(Lv-SP),并进行生物信息学分析,进一步通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对其进行组织表达分析以及白斑杆状病毒(WSSV)刺激后的表达变化分析。[结果]成功从凡纳滨对虾体内克隆了Lv-SP基因的开放阅读框ORF,碱基数为1 104 bp,共编码367个氨基酸,在线分析软件预测其蛋白分子量为41 k D,等电点PI为6.93;在线分析软件预测显示:Lv-SP基因预测的氨基酸序列保守性很高,含有1个clip结构域和1个高度保守的SP结构域(Tryp-SPc);系统进化发生分析表明:Lv-SP氨基酸序列与中国明对虾以及中华绒螯蟹的丝氨酸蛋白酶(SP)同源性较高,而与按蚊、小蜂窝甲虫的SP同源性较低;qRT-PCR分析结果显示:Lv-SP基因在凡纳滨对虾不同组织中均有表达,并且在鳃和血中表达量较高,而在心和肝中表达量较低,病毒WSSV刺激后,Lv-SP基因在48.0 h和72.0 h有显著的上调表达趋势。[结论]Lv-SP基因保守性比较高,并且其在一定程度上参与了对虾应答病毒侵染的免疫反应,推测它有可能作为重要的免疫调控基因在对虾的防御应答过程中发挥作用。