分类: 生物学 >> 生物物理学 分类: 化学 >> 物理化学 分类: 生物学 >> 生物物理学 提交时间: 2024-04-16
摘要: Transcription factor (TF) are proteins that regulates the transcription of genetic information from DNA to messenger RNA by binding to a specific DNA sequence.Nucleic acid-protein interactions are crucial in regulating transcription in biological systems. This work presents a quick and convenient method for constructing tight-binding models and offers physical insights into the electronic structure properties of transcription factor complexes and DNA motifs. The tight binding Hamiltonian parameters are generated using the random forest regression algorithm, which reproduces the given ab-initiolevel calculations with reasonable accuracy. We present a library of residue-level parameters derived from extensive electronic structure calculations over various possible combinations of nucleobases and amino acid side chains from high-quality DNA-protein complex structures. As an example, our approach can reasonably generate the subtle electronic structure details for the orthologous transcription factors human AP-1 and Epstein-Barr virus Zta within a few seconds on a laptop. This method potentially enhances our understanding of the electronic structure variationsof gene-protein interaction complexes, even those involving dozens of proteins and genes. We hope this study offers a powerful tool for analyzing transcription regulation mechanisms at an electronic structural level.
分类: 生物学 >> 生物化学 分类: 生物学 >> 分子生物学 提交时间: 2024-01-25
摘要: 目的:通过分析小鼠自主食用不同甜味物质后尿液蛋白质组的变化,探索其对机体的可能影响。方法:收集C57BL/6l小鼠主动食用甜味物质前后的尿液样品。甜味物质包括目前世界范围内应用较为广泛且能引起小鼠喜好反应的蔗糖、甜菊糖苷、安赛蜜、三氯蔗糖,其中非营养性甜味剂的浓度选择了已有研究显示的小鼠喜好反应最强烈的浓度。通过高效液相色谱串联质谱联用(LC-MS/MS)的非标记定量蛋白质组学技术进行分析,成组筛选尿液蛋白质组的差异蛋白,进行蛋白质功能和生物学过程分析;进行单只小鼠食用甜味物质前后尿液蛋白质组比较;并将不同甜味物质进行横向对比。结果及结论:尿液蛋白质组可以反映小鼠自主食用甜味物质后的机体变化,且小鼠自主食用的不同甜味物质对尿液蛋白质组的影响并不相同。4种甜味物质中,三氯蔗糖与蔗糖引起机体的变化最为相似,甜菊糖苷与蔗糖引起机体的变化相差最远;蔗糖、安赛蜜和三氯蔗糖引起的机体变化相似,而甜菊糖苷引起机体的变化与其他甜味物质不同。小鼠自主食用4种甜味物质后尿液蛋白质组差异蛋白中均有已经被报道的与脑奖励回路相关的蛋白,而只有自主食用蔗糖、安赛蜜和三氯蔗糖后尿液蛋白质组差异蛋白大量与代谢过程相关,自主食用甜菊糖苷后尿液蛋白质组差异蛋白主要与核小体组装、基因表达等过程相关。
分类: 生物学 >> 生物化学 分类: 生物学 >> 分子生物学 提交时间: 2024-01-02
摘要: 目的:对肥胖人群与正常人群尿液蛋白质组的比较。方法:收集肥胖人群和正常人群的尿液样品,通过高效液相色谱串联质谱联用(LC-MS/MS)的非标记定量蛋白质组学技术进行鉴定。筛选肥胖人群与正常人群尿液蛋白质组的差异蛋白进行蛋白质功能和生物学通路分析;将肥胖个人与正常人群尿液蛋白质组进行比较,统计共有差异蛋白进行蛋白质功能和生物学通路分析;在肥胖个人尿液蛋白质组中检索已被报道的肥胖生物标志物。结果:肥胖人群相对于正常人群尿液蛋白质组可鉴定到38个差异蛋白,其中有些蛋白已经被报道与代谢、肥胖相关,差异蛋白富集到的生物学过程也与代谢等过程相关;肥胖个人与正常人群尿液蛋白质组比较富集到8个共有差异蛋白,其中有蛋白已经被报道与代谢、肥胖相关,差异蛋白富集到的生物学过程也与代谢等过程相关;在肥胖个人相对于正常人群尿液蛋白质组的差异蛋白中,能匹配到已被报道的肥胖生物标志物。结论:尿液蛋白质组能进行正常人与肥胖者的区分,尿液蛋白质组差异蛋白中具有已知和肥胖、代谢相关的关键蛋白,且差异蛋白能富集到营养、代谢等相关生物学过程。尿液蛋白质组具有探究肥胖发生机制、提供个性化治疗的潜力。
分类: 心理学 >> 心理学其他学科 分类: 生物学 >> 神经生物学 提交时间: 2023-12-19
摘要: 人脑左右半球中空间对等的区域亦称同伦脑区,往往表现出功能相似性,暨功能同伦。为理解人类心理行为的功能同伦规律和机制,本文基于脑连接组的双因子生成理论,提出一种人脑功能同伦研究方法:功能同伦亲和度。该方法通过计算同伦脑区的全脑功能连接模式的余弦距离,量化同伦脑区的功能亲和度。使用美国和中国人脑连接组计划的全脑功能磁共振影像数据库,我们首先绘制了700毫秒2毫米时空精度的功能同伦亲和度图谱,评估了其个体差异的重测信度。其次,我们对该图谱的系统分析定位出人类颞顶联合区的三个特定区域,发现了它们半球偏侧化的特征规律,揭示了其与注意、语言和社会认知的功能关联。最后,我们通过多模态脑图谱关联计算进一步探索了人脑功能同伦亲和度与遗传、进化、结构与功能组织分布的相关规律。综上,我们所提出的功能同伦亲和度方法可为人口神经科学研究提供高信效度人脑功能测量图谱。
分类: 生物学 >> 生物学其他学科 分类: 计算机科学 >> 计算机应用技术 提交时间: 2023-02-09
摘要: Circular RNA (circRNAs) may mediate mRNA expression as miRNA sponge. Since the community has paid more attention on circRNAs, a lot of circRNA databases have been developed for plant. However, a comprehensive collection of circRNAs in crop response to abiotic stress is still lacking. In this work, we applied a big-data approach to take full advantage of large-scale sequencing data, and developed a rich circRNA resource: CropCircDB for maize and rice, later extending to incorporate more crop species. We also designed a metric: stress detections score, which is specifically for detecting circRNAs under stress condition. In summary, we systematically investigated 244 and 288 RNASeq samples for maize and rice, respectively, and found 38 785 circRNAs in maize, and 63 048 circRNAs in rice. This resource not only supports user-friendly JBrowser to visualize genome easily, but also provides elegant view of circRNA structures and dynamic profiles of circRNA expression in all samples. Together, this database will host all predicted and validated crop circRNAs response to abiotic stress.
分类: 心理学 >> 应用心理学 分类: 生物学 >> 生物学其他学科 提交时间: 2021-08-11
摘要: 创伤后应激障碍是一种具有复杂病因学的精神疾病,多发生于个体受到重大创伤事件后。创伤后应激障碍的发生发展过程受到环境和遗传易感性的共同作用,存在着较大的个体差异;而表观遗传学作为一门研究多变环境因素调控基因表达的可遗传变化的学科,近年来在创伤后应激障碍的研究中受到越来越多的重视。表观遗传机制之一——组蛋白修饰机制在创伤后应激障碍的发生中起着重要作用,并且由于组蛋白修饰可以受到多种酶的调控,其灵活的可逆化和精细调控为相应的药物研发提供了可能性和便利。因此,深入探讨创伤后应激障碍的组蛋白修饰机制,对于相关疾病的临床治疗及药物研发具有十分重要的意义。当前创伤后应激障碍的组蛋白修饰研究主要使用动物模型,临床研究较少;组蛋白的类型则主要关注组蛋白H3和H4乙酰化;此外,同以往的研究结果一致,组蛋白修饰水平的变化主要发生在前额叶、海马体和杏仁核区域,参与免疫系统、血清素系统和神经肽Y能系统等相关通路的调节。当前PTSD组蛋白修饰的研究结果间还存在较大的异质性,未来的研究应采用更加一致和实用的分析和报道方法,以最大限度地发挥研究的影响。
分类: 生物学 >> 微生物学 分类: 医学、药学 >> 基础医学 提交时间: 2021-08-11
摘要: By re-analzying public metagenomic data from 101 patients infected with influenza A virus during the 2007-2012 H1N1 flu seasons in France, we identified 22 samples with SARS-CoV sequences. In 3 of them, the SARS genome sequences could be fully assembled out of each. These sequences are highly similar (99.99% and 99.7%) to the artificially constructed recombinant 5 SARS-CoV (SARSr-CoV) strains generated by the J. Craig Venter Institute in USA. Moreover, samples from different flu seasons have different SARS-CoV strains, and the divergence between these strains cannot be explained by natural evolution. Our study also shows that retrospective studies using public metagenomic data from past major epidemic outbreaks serves as a genomic strategy for the research of origins or spread of infectious diseases.
分类: 生物学 >> 病毒学 分类: 医学、药学 >> 基础医学 提交时间: 2021-07-28
摘要: 新冠病毒的起源仍不清楚。了解新冠病毒如何、何时以及在何处从其天然宿主传播给人类对于预防未来由冠状病毒引发的疫情至关重要。 从与病原体无休止的战斗中吸取教训,结合目前已知的关于新冠病毒起源和中间宿主的研究数据,我们提出全球多个地点都有可能是新冠病毒的起源地。
分类: 生物学 >> 病毒学 分类: 医学、药学 >> 预防医学与公共卫生学 提交时间: 2021-07-17
摘要: In the comparison with SARS-CoV of 2003, SARS-CoV-2 is extremely well adapted to the human populations and its adaptive shift from the animal host to humans must have been even more extensive. By the blind watchmaker argument, such an adaptive shift can only happen prior to the onset of the current pandemic and with the aid of step-by-step selection. In this view, SARS-CoV-2 could not have possibly evolved in an animal market in a big city and even less likely in a laboratory. Discussions of the origin of SARS-CoV-2 need to factor in the long process of adaptive shift and some models have indeed advanced in that direction.
分类: 心理学 >> 生理心理学 分类: 生物学 >> 动物学 提交时间: 2021-05-15
摘要: 大鼠被广泛应用于生物学、医学、心理学等实验研究中,其中不乏需要对实验对象的情绪状态进行测量的研究。大鼠的超声波具有情绪表达与情绪传递的功能:使用FM-50kHz超声波表达愉悦的积极情绪;使用flat-50kHz用于社交通讯;使用22kHz范围的超声波表达焦虑、厌恶等消极情绪。通过采集并分析大鼠的超声波,可以量化大鼠在实验操作中的情绪状态。本文论述了大鼠超声波的情绪意义,并针对大鼠超声波的测量与分析给出了建议。
分类: 物理学 >> 交叉学科物理及相关领域的科学与技术 分类: 生物学 >> 病毒学 提交时间: 2020-02-25
摘要: 由于春运出湖北省高峰和全国各地管控开始之间的时间差,使得在这个时间段内,除湖北外的国内地区是个输入一代到感染二代之间独立自然连续传播体系。基于此,我们使用正态分布的线性叠加来拟合全国除湖北外每日新增的数据,简单模型预测和实际新增结果的高度吻合验证了除湖北外是个近似理想系统。拟合计算得到的新冠病毒可再生系数R0=2.2,一代到二代的峰值传播时间是7天。我们还讨论了偏离理想传播体系的原因并分析了一些省的特殊情况。
分类: 生物学 >> 病毒学 分类: 计算机科学 >> 计算机科学技术其他学科 提交时间: 2020-02-21
摘要: 新发传染病爆发流行期间,亟需提出候选药物功效与机制的科学假说。疫苗或新药研发均需要一定时间,因而药物重定位(老药新用)策略有其独特价值。但是新发疾病其病原体、宿主反应的临床数据不充分,制约了候选药物假设的提出。此阶段常根据病人临床特征进行广谱抗病毒药物的尝试。本文借鉴人工智能领域常见的启发式搜索思路,提出一种新方法(aCODE),基于前期有一定疗效提示的广谱抗病毒药,获得其宿主靶蛋白集合,在全基因组尺度上搜索与之相关性最高的基因模块组合,进而对候选化合物(如已批准上市药物、天然产物)进行模式匹配与统计检验排序。本方法可根据临床实践的进展更新输入药物,迭代输出更精准结果,输出的天然产物或中药、药食同源成分结合其它信息后可实施快速测试,形成敏捷研发测试闭环。本方法的第二版更新及其与文献证据的比对分析请参考:http://chinaxiv.org/abs/202002.00024。
分类: 医学、药学 >> 临床医学 分类: 生物学 >> 生物工程 分类: 物理学 >> 电磁学、光学、声学、传热、经典力学和流体动力学 提交时间: 2019-01-15
摘要: [Objective] Evaluate on the treatment efficacy and safety for transcranial magnetoelectric encephalopathy treatment instrument (brand name: AOBO Parkinson’s Treatment Instrument) treatmenting parkinson's disease. [Methods] Use methods of double center,randomized, double blind, self crossover, 22 Parkinson’s patients who met the inclusion criteria were randomly divided into A group and B group, then were carried on the curative effect analysis, and were observed therapeutic effect. [Results] The treatment group of 22 cases, basically cured in 0 cases, markedly effective in 9 cases, effective in 8 cases, ineffective in 5 cases. The total efficiency rate and total effective rate were 40.91% (9/22) or 77.27% (17/22) respectively. The control group of 22 cases, basically cured in 0 cases, markedly effective in 2 cases, effective in 3 cases, ineffective in 17 cases. The total efficiency rate and total effective rate were 9.09% (2/22) or 22.73% (5/22) respectively, the total effective rate and total effective rate in the treatment group were higher than those in the control group, the difference was statistically significant (P0.05); There was significant difference between the treatment group and the control group (p<0.05). [Conclusions] Transcranial magnetoelectric stimulation can significantly improve resting tremor, muscle rigidity, bradykinesia in patients with Parkinson’s disease and other symptoms, and the use of safety. "
分类: 医学、药学 >> 临床医学 分类: 生物学 >> 生物工程 分类: 物理学 >> 电磁学、光学、声学、传热、经典力学和流体动力学 提交时间: 2019-01-02
摘要: 目的 探讨经颅磁电刺激(TMES)疗法对海仁酸(KA)致颞叶癫痫鼠的疗效。 方法 62只大鼠按照随机数字表法分为预处理组(共32只)和治疗组(共30只),预处理组再分为4个小组,分别给予治疗仪最大电流强度(MCI) 0%,25%,50%,75%的电流刺激,确定本实验条件下的最佳刺激参数。治疗组再分为3个小组,每组10只。2组(癫痫刺激组、癫痫非刺激组)为符合纳入标准的癫痫模型大鼠,刺激组刺激参数为预处理组确定出的最佳刺激参数;非刺激组大鼠刺激前后处理与刺激组相同,但治疗仪无有效的能量输出。第3组对照组为未造模对照大鼠。3组大鼠均给予每天1次,40 min/次,共14 d的刺激。记录并比较3组大鼠行为学、电生理学及组织学变化,以评估TMES疗法对癫痫大鼠的疗效。 结果 50%MCI为最佳刺激强度。癫痫刺激组大鼠癫痫波出现的频率明显低于癫痫非刺激组大鼠[(30.210 ±4.580)次/min vs. (31.380 ± 4.247)次/min],差异有统计学意义(t=3.235,P=0.001)。Timm染色结果提示3组大鼠染色评分差异有统计学意义(F=17.429, P=0.000),癫痫刺激组大鼠海马齿状回的内分子层Timm染色评分较癫痫非刺激组明显减轻,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 TMES疗法可通过改善癫痫大鼠海马齿状回内分子层组织学变化程度来影响齿状回神经元环路的形成,进而降低癫痫脑电波的发作频率。
分类: 生物学 >> 生物工程 分类: 工程与技术科学 >> 生物工程 提交时间: 2018-12-11
摘要: 二氧化碳分压(pCO2)是哺乳动物细胞培养中一个重要参数,其主要来源包括细胞有氧呼吸产生的CO2、培养基中碳酸氢盐和pH控制加入的CO2。一般细胞培养中不精确控制pCO2,但是将pCO2水平维持在一定范围(30 - 80 mmHg)十分重要,pCO2过高(> 80 mmHg)和过低(< 30 mmHg)不利于细胞生长、代谢、以及蛋白生产和质量控制。大规模高密度细胞培养过程中高pCO2问题比较常见,因此工艺放大时需要考虑不同规模细胞培养中pCO2水平的差异。本文综述了哺乳动物细胞培养中pCO2对细胞生长、代谢和蛋白生产的影响,以及大规模中控制pCO2的方法。
分类: 生物学 >> 生物医药 分类: 生物学 >> 病毒学 提交时间: 2017-07-11
摘要: Objective: Viral clearance of human HBV infection largely depends on the age of exposure, so a mouse model with age-dependent immune response and immune-tolerance for HBV infection is essential. Methods: HBVRag1 mice were generated by crossing Rag1-/- mice with HBV-Tg mice. The differences between adult and young HBVRag1 mice were detected after adoptive transfer of splenocytes. Immune tolerance was evaluated by quantitative hepatitis B core antibody (qAnti-HBc) assay, adoptive transfer, and modulation of gut microbiota with antibiotic. Results: After HBVRag1 mouse reconstitution, adult mice showed obvious HBV-dependent inflammation and hepatocytes damage, cleared HBsAg and generated HBsAb and HBcAb, but young mice never developed ALT elevation, and only generated HBcAb with persistence of HBsAg. In addition, for adult mice, more hepatic CD8+T and B cells promoted clearance of HBsAg 30 days after lymphocytes transfer, and for young mice, higher levels of cytokines link to the persistence of viral antigens during initiation of immune response towards HBV. The level of qAnti-HBc increased significantly with the time of adoptive transfer in young mice, but decreased significantly in adult within our model. This mimics kinetic changes of human HBV infection regarding qAnti-HBc level. Also, the age-related tolerance in this model was different from which was in HBV-Tg mice, and can be regulated through modulation of gut microbiota. Meanwhile, GS-9620 can achieve inhibition of HBsAg, but HBV vaccine just clears limited HBsAg within the model. Conclusions: Here, we described a mouse model with age-dependent immune response and immune tolerance of HBV infection which could mimic chronic HBV infection in human. It will open a door for evaluating new therapeutic approaches before clinical trials.
分类: 生物学 >> 生物工程 分类: 生物学 >> 生物医药 分类: 物理学 >> 电磁学、光学、声学、传热、经典力学和流体动力学 提交时间: 2017-03-17
摘要: [目的] 临床观察脑功能康复仪(脑康仪)对脑循环和脑功能的影响。[方法] 将脑血管病患者180例,分为脑梗塞组、脑动脉硬化症组、椎-基底动脉供血不足组,每组各60例,按来诊的先后次序分为药物治疗组和仪器治疗组,各30例。药物治疗组按各病种的治疗常规投药,仪器治疗组应用奥博脑复康治疗仪,连续治疗 30 天。选用反映脑血流动力学变化的经颅多普勒超声(TCD)和反映脑功能变化的脑电地形图(BEAM)作为观测指标。[结果] 在脑梗塞患者中实验组的疗效明显优于对照组(P﹤0.01),而且 TCD 和 BEAM 在两组间均呈现显著的差异性(P﹤0.05 或﹤0.01);在脑动脉硬化症患者中实验组的疗效优于对照组(P﹤0.05),而且 TCD 和 BEAM 在两组间均呈现显著的差异性(P﹤0.01)或﹤0.05);在椎-基底动脉供血不足患者中,实验组的疗效明显优于对照组(P﹤0.05),而且TCD、BEAM 在两组间亦呈现报为显著的差异性(P﹤0.01)。[结论] 应用脑康仪可明显改善脑血流动力学状态,增加脑血流量,强化脑的功能活动,消除脑部病灶周围的组织水肿和肿胀,缓解脑血管痉挛,改善脑组织的血液供给和缺氧状态提高脑组织的新陈代谢,促进病灶同侧或对侧的侧支循环形成,激活处于抑制状态的脑细胞,增强大脑的综合分析能力和记忆功能。可用于治疗脑梗塞、脑动脉硬化症、椎-基底动脉供血不足以及由于强化记忆所致脑功能减退。
分类: 生物学 >> 生物工程 分类: 物理学 >> 电磁学、光学、声学、传热、经典力学和流体动力学 提交时间: 2017-02-13
摘要: [目的] 评价经颅磁电抑郁症(失眠)治疗仪(商品名:奥博百忧度)治疗抑郁症的有效性及安全性。[方法] 对 80例轻、中度抑郁症患者进行了随机、安慰对照、多中心4周临床试验,其中治疗组和对照组各 40例。治疗组使用经颅磁电抑郁症(失眠)治疗仪进行治疗,对照组使用经颅磁电抑郁症(失眠)治疗仪模拟治疗(音频安慰)。[结果] 临床试验研究结果表明,治疗 4 周后对照组的总显效率和总有效率分别为5.00%(2/40)和 35.00%(14/40),其 95%的可信区间分别为(0.00~11.75)和(20.22~49.78),治疗组的总显效率和总有效率分别为 65.00%(26/40)和 80.00%(32/40),其 95%的可信区间分别为(50.22~79.78)和(67.60~92.40),各中心效应有差别(P=0.0009);两组总有效率和总显效率的优效性检验 P<0.0001,且治疗组高于对照组,说明治疗组优于对照组。两组均无不良反应。[结论] 经颅磁电抑郁症(失眠)治疗仪(商品名:奥博百忧度)治疗抑郁症使用安全,疗效确切,尤其在“抑郁、有罪感、睡眠障碍、工作和兴趣、迟缓、激惹、焦虑”等主要症状方面得到明显改善。
分类: 生物学 >> 生物工程 分类: 物理学 >> 电磁学、光学、声学、传热、经典力学和流体动力学 提交时间: 2017-02-03
摘要: [目的] 评价经颅磁电脑病治疗仪(商品名:奥博阿尔茨海默治疗仪)治疗轻、中度阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)的有效性及安全性。[方法] 对 80 例轻、中度 AD[Hachinski 缺血量表评分≤4 分,痴呆程度(CDR=1.0)或(CDR=2.0)]患者进行了随机、安慰对照、多中心8周临床试验,其中治疗组和对照组各40例。所有入选病例均给予正规的内科基础治疗和规范化护理,治疗组使用经颅磁电脑病治疗仪进行治疗,对照组使用安慰经颅磁电脑病治疗仪进行模拟治疗。[结果] 临床试验研究结果表明,治疗8周时,治疗组较对照组简易精神状态评价(MMSE)、阿尔茨海默认知评价(ADAS-Cog)和日常生活能力评价(ADL)分数显著改善(组间差异P依次<0.001、0.0001、0.05)。治疗 4周时,MMSE和 ADAS分数已有提高(组间差异 P依次<0.05、0.01)。两组均无不良反应。[结论] 根据试验统计结果,经颅磁电脑病治疗仪治疗轻、中度阿尔茨海默病具有治疗效果,对患者的精神状态、认知行为和日常生活自理能力有较好的改善作用,且该治疗仪使用安全。