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基于机器学习方法对人类基因组DNA双链断裂位点进行识别
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作者 董碧宇 刘国庆 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1153-1167,共15页
DNA双链断裂(double-strand break,DSB)是细胞中一种严重的DNA损伤形式,与包括癌症、重组异常、神经元发育异常在内的多种基因组不稳定性疾病密切相关。由于成本和技术门槛的限制,高通量测序技术绘制的高分辨率DSB图谱十分有限,这阻碍... DNA双链断裂(double-strand break,DSB)是细胞中一种严重的DNA损伤形式,与包括癌症、重组异常、神经元发育异常在内的多种基因组不稳定性疾病密切相关。由于成本和技术门槛的限制,高通量测序技术绘制的高分辨率DSB图谱十分有限,这阻碍了我们对不同物种基因组中DSB情况的认知。据此,我们建立了以随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和逻辑回归(LR)三种分类器为基础算法的分类预测模型,对人类上皮细胞基因组DSB位点进行预测。除了之前预测研究中常用到的表观特征和DNA形状特征外,我们发现DNA序列特征(k-mer频数、GC含量、GC-偏移和互信息)也能表征DSB位点。同时,在考虑DNA物理性质、化学位移和自相关信息后,预测结果得到有效提高。将上述所有特征合并后进行预测,得到了较好的分类预测结果,其中逻辑回归(LR)的分类预测性能是最佳(AUC=0.97),与以往的预测结果相当(AUC=0.964)。另外,通过特征递增搜索方法,得到由294个特征组成的最优特征集,对应的AUC值达到0.974。 展开更多
关键词 双链断裂 分类预测 化学位移 DNA物理性质 自相关
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低品质煤炭原料对提取矿源黄腐酸的影响
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作者 夏丽丽 马力通 李珺 《化学与生物工程》 北大核心 2025年第1期23-28,共6页
采用碱溶酸析法从不同低品质煤炭原料(藓类泥炭、草本泥炭、木本泥炭、褐煤、烟煤、风化煤)中提取矿源黄腐酸,采用容量法测定了其纯度,并通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、荧光光谱、核磁共振氢谱(^(1)HNMR)、X... 采用碱溶酸析法从不同低品质煤炭原料(藓类泥炭、草本泥炭、木本泥炭、褐煤、烟煤、风化煤)中提取矿源黄腐酸,采用容量法测定了其纯度,并通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、荧光光谱、核磁共振氢谱(^(1)HNMR)、X-射线衍射(XRD)对其结构进行了表征。结果表明,低品质煤炭原料对矿源黄腐酸的产率和纯度有显著影响,其中藓类泥炭矿源黄腐酸的产率和纯度均最高,分别可达10.56%和27.78%;从不同低品质煤炭原料中提取的矿源黄腐酸的化学结构相似,但分子量大小存在差异,其中木本泥炭矿源黄腐酸的分子量最大,风化煤矿源黄腐酸的分子量最小;泥炭(藓类泥炭、草本泥炭、木本泥炭)矿源黄腐酸的官能团种类较多,其中藓类泥炭矿源黄腐酸的羟基、酮基、醛基、羧基等官能团种类最多,且官能团含量最高,烟煤矿源黄腐酸的官能团种类和含量均最少;藓类泥炭、木本泥炭矿源黄腐酸含有更多的脂肪碳,草本泥炭、风化煤矿源黄腐酸含有更多的芳香碳。表明低品质煤炭资源中,藓类泥炭更适合作为提取矿源黄腐酸的原料。 展开更多
关键词 低品质煤炭 矿源黄腐酸 碱溶酸析法
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拟南芥不同组织基因表达及可变剪接差异分析 被引量:2
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作者 邢永强 何泽学 +1 位作者 刘国庆 蔡禄 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1118-1129,共12页
可变剪接是转录后重要的基因表达调控方式,也是转录组和蛋白质组多样性的重要来源.近年来随着拟南芥、水稻、玉米等植物转录组测序的完成,研究人员发现植物pre-m RNA可变剪接的发生与组织分化、发育等生物学过程密切相关.本工作基于GEO... 可变剪接是转录后重要的基因表达调控方式,也是转录组和蛋白质组多样性的重要来源.近年来随着拟南芥、水稻、玉米等植物转录组测序的完成,研究人员发现植物pre-m RNA可变剪接的发生与组织分化、发育等生物学过程密切相关.本工作基于GEO数据库的RNA-seq数据,使用高通量测序数据分析常用的Trimmomatic、Salmon、DESeq2、SUPPA2等工具,识别了拟南芥的种子、根、叶、花、花梗、节间、长角果共7种组织的表达基因和可变剪接事件,以及7种组织间的差异表达基因和差异可变剪接事件,并以叶和花为例展示了相应的生物学功能分析.该工作系统地研究了拟南芥基因表达和可变剪接发生的组织特异性,有助于进一步阐明植物基因组的基因表达调控机制. 展开更多
关键词 拟南芥 差异表达基因 差异可变剪接 组织特异性
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盐离子作用下组蛋白变体H2A.Z增强核小体结构的稳定性
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作者 邵学勤 郭明欣 +1 位作者 蔡禄 赵宏宇 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期372-380,共9页
真核生物染色质的基本结构组成单元是核小体,基因组DNA被压缩在染色质中,核小体的存在通常会抑制转录、复制、修复和重组等发生在DNA模板上的生物学过程。组蛋白变体H2A.Z可以调控染色质结构进而影响基因的转录过程,但其详细的调控机制... 真核生物染色质的基本结构组成单元是核小体,基因组DNA被压缩在染色质中,核小体的存在通常会抑制转录、复制、修复和重组等发生在DNA模板上的生物学过程。组蛋白变体H2A.Z可以调控染色质结构进而影响基因的转录过程,但其详细的调控机制仍未研究清楚。为了比较含有组蛋白变体H2A.Z的核小体和常规核小体在盐离子作用下的稳定性差异,本文采用F rster共振能量转移的方法检测氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙、氯化镁等离子对核小体的解聚影响。实验对Widom 601 DNA序列进行双荧光Cy3和Cy5标记,通过荧光信号值的变化来反映核小体的解聚变化。F rster共振能量转移检测结果显示:在氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙和氯化镁作用下,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体解聚速度相比于常规核小体要慢,且氯化钙、氯化锰和氯化镁的影响更明显。电泳分析结果表明,在75℃条件下含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的解聚速率明显低于常规核小体。采用荧光热漂移检测(fluorescence thermal shift analysis,FTS)进一步分析含有组蛋白变体H2A.Z核小体的稳定性,发现两类核小体的荧光信号均呈现2个明显的增长期,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的第1个荧光信号增速期所对应的温度明显高于常规核小体,表明核小体中H2A.Z/H2B二聚体的解聚变性温度要高于常规的H2A/H2B二聚体,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的热稳定性高。研究结果均表明,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的结构比常规核小体的结构稳定。 展开更多
关键词 Forster共振能量转移 荧光热漂移 核小体解聚 组蛋白变体H2A.Z 核小体结构
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miR-18a对于成肌细胞胶原蛋白表达的影响
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作者 刘戈辉 杨玉凤 +2 位作者 刘佳夷 姜志艳 刘春城 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第6期2339-2346,共8页
细胞外基质是骨骼肌微环境的重要组成,基质中胶原蛋白的过量表达,会导致骨骼肌纤维化,因此研究miR-18a对于成肌细胞胶原蛋白表达的影响具有重要意义。利用实时荧光定量PCR、细胞划痕、组织切片苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin stai... 细胞外基质是骨骼肌微环境的重要组成,基质中胶原蛋白的过量表达,会导致骨骼肌纤维化,因此研究miR-18a对于成肌细胞胶原蛋白表达的影响具有重要意义。利用实时荧光定量PCR、细胞划痕、组织切片苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining, HE)染色等方法检测了肌肉损伤修复模型中miR-18a及胶原蛋白基因的表达变化以及在成肌细胞C2C12中过表达miR-18a模拟物后对胶原蛋白基因表达、细胞迁移和成肌细胞转分化的影响。结果表明,miR-18a及胶原蛋白的表达量会响应骨骼肌的损伤修复过程。在成肌细胞中,miR-18a的过表达会抑制胶原蛋白相关基因的表达。但miR-18a的过表达并不影响成肌细胞的迁移和向骨的转分化。因此miR-18a对于细胞外基质相关基因的研究,可以为骨骼肌损伤修复的治疗提供理论依据。 展开更多
关键词 细胞外基质 miR-18a 肌肉损伤修复 迁移 转分化
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