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生物信息學(xué)研究進(jìn)展范文第1篇

關(guān)鍵詞： 生物信息學(xué) 農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域 應(yīng)用

“生物信息學(xué)”是英文單詞“Bioinformatics”的中文譯名，其概念是1956年在美國(guó)田納西州Gatlinburg召開的“生物學(xué)中的信息理論”討論會(huì)上首次被提出的［1］，由美國(guó)學(xué)者Lim在1991年發(fā)表的文章中首次使用。生物信息學(xué)自產(chǎn)生以來，大致經(jīng)歷了前基因組時(shí)代、基因組時(shí)代和后基因組時(shí)代三個(gè)發(fā)展階段［2］。2003年4月14日，美國(guó)人類基因組研究項(xiàng)目首席科學(xué)家Collins F博士在華盛頓隆重宣布人類基因組計(jì)劃（Human Genome Project，HGP）的所有目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)［3］。這標(biāo)志著后基因組時(shí)代（Post Genome Era，PGE）的來臨，是生命科學(xué)史中又一個(gè)里程碑。生物信息學(xué)作為21世紀(jì)生物技術(shù)的核心，已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)研究中重要的組成部分。研究基因、蛋白質(zhì)和生命，其研究成果必將深刻地影響農(nóng)業(yè)。本文重點(diǎn)闡述生物信息學(xué)在農(nóng)業(yè)模式植物、種質(zhì)資源優(yōu)化、農(nóng)藥的設(shè)計(jì)開發(fā)、作物遺傳育種、生態(tài)環(huán)境改善等方面的最新研究進(jìn)展。

1.生物信息學(xué)在農(nóng)業(yè)模式植物研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

1997年5月美國(guó)啟動(dòng)國(guó)家植物基因組計(jì)劃（NPGI），旨在繪出包括玉米、大豆、小麥、大麥、高粱、水稻、棉花、西紅柿和松樹等十多種具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的關(guān)鍵植物的基因圖譜。國(guó)家植物基因組計(jì)劃是與人類基因組工程（HGP）并行的龐大工程［4］。近年來，通過各國(guó)科學(xué)家的通力合作，植物基因組研究取得了重大進(jìn)展，擬南芥、水稻等模式植物已完成了全基因組測(cè)序。人們可以使用生物信息學(xué)的方法系統(tǒng)地研究這些重要農(nóng)作物的基因表達(dá)、蛋白質(zhì)互作、蛋白質(zhì)和核酸的定位、代謝物及其調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)等，從而從分子水平上了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能［5］。目前已經(jīng)建立的農(nóng)作物生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫研究平臺(tái)有植物轉(zhuǎn)錄本（TA）集合數(shù)據(jù)庫TIGR、植物核酸序列數(shù)據(jù)庫PlantGDB、研究玉米遺傳學(xué)和基因組學(xué)的MazeGDB數(shù)據(jù)庫、研究草類和水稻的Gramene數(shù)據(jù)庫、研究馬鈴薯的PoMaMo數(shù)據(jù)庫，等等。

2.生物信息學(xué)在種質(zhì)資源保存研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源，它包括許多農(nóng)藝性狀（如抗病、產(chǎn)量、品質(zhì)、環(huán)境適應(yīng)性基因等）的等位基因。植物種質(zhì)資源庫是指以植物種質(zhì)資源為保護(hù)對(duì)象的保存設(shè)施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物種質(zhì)資源庫，在我國(guó)也已建成30多座作物種質(zhì)資源庫。種質(zhì)入庫保存類型也從單一的種子形式，發(fā)展到營(yíng)養(yǎng)器官、細(xì)胞和組織，甚至DN段等多種形式。保護(hù)的物種也從有性繁殖植物擴(kuò)展到無性繁殖植物及頑拗型種子植物等［6］。近年來，人們?cè)絹碓蕉嗟貞?yīng)用各種分子標(biāo)記來鑒定種質(zhì)資源。例如微衛(wèi)星、AFLP、SSAP、RBIP和SNP等。由于對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行分子標(biāo)記產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，因此需要建立生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫和采用分析工具來實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算機(jī)分析等［7］。

3.生物信息學(xué)在農(nóng)藥設(shè)計(jì)開發(fā)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的藥物研制主要是從大量的天然產(chǎn)物、合成化合物，以及礦物中進(jìn)行篩選，得到一個(gè)可供臨床使用的藥物要耗費(fèi)大量的時(shí)間與金錢。生物信息學(xué)在藥物研發(fā)中的意義在于找到病理過程中關(guān)鍵性的分子靶標(biāo)、闡明其結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系，從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)能激活或阻斷生物大分子發(fā)揮其生物功能的治療性藥物，使藥物研發(fā)之路從過去的偶然和盲目中找到正確的研發(fā)方向。生物信息學(xué)為藥物研發(fā)提供了新的手段［8，9］，導(dǎo)致了藥物研發(fā)模式的改變［10］。目前，生物信息學(xué)促進(jìn)農(nóng)藥研制已有許多成功的例子。Itzstein等設(shè)計(jì)出兩種具有與唾液酸酶結(jié)合化合物：4-氨基-Neu5Ac2en和4-胍基-Neu5Ac2en。其中，后者是前者與唾液酸酶的結(jié)合活性的250倍［11］。目前，這兩種新藥已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。TANG SY等學(xué)者研制出新一代抗AIDS藥物saquinavir［12］。Pungpo等已經(jīng)設(shè)計(jì)出幾種新型高效的抗HIV-1型藥物［13］。楊華錚等人設(shè)計(jì)合成了十多類數(shù)百個(gè)除草化合物，經(jīng)生物活性測(cè)定，部分化合物的活性已超過商品化光合作用抑制劑的水平［14］。

現(xiàn)代農(nóng)藥的研發(fā)已離不開生物信息技術(shù)的參與，隨著生物信息學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，將會(huì)大大降低藥物研發(fā)的成本，提高研發(fā)的質(zhì)量和效率。

4.生物學(xué)信息學(xué)在作物遺傳育種研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著主要農(nóng)作物遺傳圖譜精確度的提高，以及特定性狀相關(guān)分子基礎(chǔ)的進(jìn)一步闡明，人們可以利用生物信息學(xué)的方法，先從模式生物中尋找可能的相關(guān)基因，然后在作物中找到相應(yīng)的基因及其位點(diǎn)。農(nóng)作物的遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的研究積累了大量的基因序列、分子標(biāo)記、圖譜和功能方面的數(shù)據(jù)，可通過建立生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫來整合這些數(shù)據(jù)，從而比較和分析來自不同基因組的基因序列、功能和遺傳圖譜位置［15］。在此基礎(chǔ)上，育種學(xué)家就可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)模型來提出預(yù)測(cè)假設(shè)，從多種復(fù)雜的等位基因組合中建立自己所需要的表型，然后從大量遺傳標(biāo)記中篩選到理想的組合，從而培育出新的優(yōu)良農(nóng)作物品種。

5.生物信息學(xué)在生態(tài)環(huán)境平衡研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

在生態(tài)系統(tǒng)中，基因流從根本上影響能量流和物質(zhì)流的循環(huán)和運(yùn)轉(zhuǎn)，是生態(tài)平衡穩(wěn)定的根本因素。生物信息學(xué)在環(huán)境領(lǐng)域主要應(yīng)用在控制環(huán)境污染方面，主要通過數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的運(yùn)用構(gòu)建遺傳工程特效菌株，以降解目標(biāo)基因及其目標(biāo)污染物為切入點(diǎn)，通過降解污染物的分子遺傳物質(zhì)核酸 DNA，以及生物大分子蛋白質(zhì)酶，達(dá)到催化目標(biāo)污染物的降解，從而維護(hù)空氣［16］、水源、土地等生態(tài)環(huán)境的安全。

美國(guó)農(nóng)業(yè)研究中心（ARS） 的農(nóng)藥特性信息數(shù)據(jù)庫（PPD） 提供 334 種正在廣泛使用的殺蟲劑信息，涉及它們?cè)诃h(huán)境中轉(zhuǎn)運(yùn)和降解途徑的16種最重要的物化特性。日本豐橋技術(shù)大學(xué)（Toyohashi University of Technology） 多環(huán)芳烴危險(xiǎn)性有機(jī)污染物的物化特性、色譜、紫外光譜的譜線圖。美國(guó)環(huán)保局綜合風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（IRIS） 涉及 600種化學(xué)污染物，列出了污染物的毒性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)參數(shù)，以及分子遺傳毒性參數(shù)［17］。除此之外，生物信息學(xué)在生物防治［18］中也起到了重要的作用。網(wǎng)絡(luò)的普及，情報(bào)、信息等學(xué)科的資源共享，勢(shì)必會(huì)創(chuàng)造出一個(gè)環(huán)境微生物技術(shù)信息的高速發(fā)展趨勢(shì)。

6.生物信息學(xué)在食品安全研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

食品在加工制作和存儲(chǔ)過程中各種細(xì)菌數(shù)量發(fā)生變化，傳統(tǒng)檢測(cè)方法是進(jìn)行生化鑒定，但所需時(shí)間較長(zhǎng)，不能滿足檢驗(yàn)檢疫部門的要求，運(yùn)用生物信息學(xué)方法獲得各種致病菌的核酸序列，并對(duì)這些序列進(jìn)行比對(duì)，篩選出用于檢測(cè)的引物和探針，進(jìn)而運(yùn)用PCR法［19］、RT-PCR法、熒光RT-PCR法、多重PCR［20］和多重?zé)晒舛縋CR等技術(shù)，可快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出細(xì)菌及病毒。此外，對(duì)電阻抗、放射測(cè)量、ELISA法、生物傳感器、基因芯片等［21-25］技術(shù)也是未來食品病毒檢測(cè)的發(fā)展方向。

轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)是通過設(shè)計(jì)特異性的引物對(duì)食品樣品的DNA提取物進(jìn)行擴(kuò)增，從而判斷樣品中是否含有外源性基因片段［26］。通過對(duì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫信息的及時(shí)更新，可準(zhǔn)確了解各國(guó)新出現(xiàn)和新批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及時(shí)對(duì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行修改。目前由于某些通過食品傳播的病毒具有變異特性，以及檢測(cè)方法的不完善等因素影響，生物信息學(xué)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用還比較有限，但隨著食品安全檢測(cè)數(shù)據(jù)庫的不斷完善，相信相關(guān)的生物信息學(xué)技術(shù)將在食品領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。

生物信息學(xué)廣泛用于農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，但是僅有信息資源是不夠的，選出符合自己需求的生物信息就需要情報(bào)部門，以及信息中介服務(wù)機(jī)構(gòu)提供相關(guān)服務(wù)，通過出版物、信息共享平臺(tái)、數(shù)字圖書館、電子論壇等信息媒介的幫助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我國(guó)生物信息學(xué)發(fā)展還很不均衡，與國(guó)際前沿有一定差距，這需要從事信息和科研的工作者們不斷交流，使得生物信息學(xué)能夠更好地為我國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展發(fā)揮作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］Yockey HP，Platzman RP，Quastler H.Symposium on Information.Theory in Biology.Pergamon Press，New York，London，1958.

［2］鄭國(guó)清，張瑞玲.生物信息學(xué)的形成與發(fā)展［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，（11）：4-7.

［3］駱建新，鄭崛村，馬用信等.人類基因組計(jì)劃與后基因組時(shí)代.中國(guó)生物工程雜志，2003，23，（11）：87-94.

［4］曹學(xué)軍.基因研究的又一壯舉――美國(guó)國(guó)家植物基因組計(jì)劃［J］.國(guó)外科技動(dòng)態(tài)，2001，1：24-25.

［5］MICHAEL B.Genomics and plantcells：application ofgenomics strategies to arabidopsis cellbiology［J］.PhilosTransR Soc Lond B Bio Sci，2002，357（1422）：731-736.

［6］盧新雄.植物種質(zhì)資源庫的設(shè)計(jì)與建設(shè)要求［J］.植物學(xué)通報(bào)，2006，23，（1）：119-125.

［7］GUY D，NOEL E，MIKE A.Using bioinformatics to analyse germplasm collections ［J］.Springer Netherlands，2004：39-54.

［8］鄭衍，王非.藥物生物信息學(xué)，化學(xué)化工出版社，2004.1：214-215.

［9］俞慶森，邱建衛(wèi)，胡艾希.藥物設(shè)計(jì).化學(xué)化工出版社，2005.1：160-164.

［10］Austen M，Dohrmann C.Phenotype―first screening for the identification of novel drug targets.Drug Discov Today，2005，10，（4）：275-282.

［11］ARUN AGRAWAL，ASHWINI CHHATRE.State involvement and forest cogovernance：Evidence from the IndianHmi alayas.StComp International Developmen.t Sep 2007：67-86.

［12］TANG SY.Institutionsand collective action：Self-governance in irrigation ［M］.San Francisco，CA：ICSPress，1999.

［13］PUNGPO P，SAPARPAKORN P，WOLSCHANN P，et a.l Computer-aided moleculardesign of highly potentHIV-1 RT inhibitors：3D QSAR and moleculardocking studies of efavirenz derivatives［J］.SAR QSAR EnvironRes，2006，17，（4）：353-370.

［14］楊華錚，劉華銀，鄒小毛等.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與合成除草劑的研究［J］.計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，1999，16，（5）：400.

［15］VASSILEV D，LEUNISSEN J，ATANASSOV A.Application of bioinformatics in plant breeding［J］.Biotechnology & Biotechnological Equipment，2005，3：139-152.

［16］王春華，謝小保，曾海燕等.深圳市空氣微生物污染狀況監(jiān)測(cè)分析［J］.微生物學(xué)雜志，2008，28，（4）：93-97.

［17］程樹培，嚴(yán)峻，郝春博等.環(huán)境生物技術(shù)信息學(xué)進(jìn)展［J］.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2002，3，（11）：92-94.

［18］史應(yīng)武，婁愷，李春.植物內(nèi)生菌在生物防治中的應(yīng)用［J］.微生物學(xué)雜志，2009，29，（6）：61-64.

［19］趙玉玲，張?zhí)焐瑥埱善G.PCR 法快速檢測(cè)肉食品污染沙門菌的實(shí)驗(yàn)研究［J］.微生物學(xué)雜志，2010，30，（3）：103-105.

［20］徐義剛，崔麗春，李蘇龍等.多重PCR方法快速檢測(cè)4種主要致腹瀉性大腸埃希菌［J］.微生物學(xué)雜志，2010，30，（3） ：25-29.

［21］索標(biāo)，汪月霞，艾志錄.食源性致病菌多重分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展［J］.微生物學(xué)雜志，2010，30，（6）：71-75

［22］朱曉娥，袁耿彪.基因芯片技術(shù)在基因突變?cè)\斷中的應(yīng)用及其前景［J］.重慶醫(yī)學(xué)，2010，（22）：3128-3131.

［23］陳彥闖，辛明秀.用于分析微生物種類組成的微生物生態(tài)學(xué)研究方法［J］.微生物學(xué)雜志，2009，29，（4）：79-83.

［24］王大勇，方振東，謝朝新等.食源性致病菌快速檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展［J］.微生物學(xué)雜志，2009，29，（5）：67-72.

［25］蘇晨曦，潘迎捷，趙勇等.疏水網(wǎng)格濾膜技術(shù)檢測(cè)食源性致病菌的研究進(jìn)展［J］.微生物學(xué)雜志，2010，30，（6）：76-81.

生物信息學(xué)研究進(jìn)展范文第2篇

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué) 遺傳學(xué) 教學(xué)方法 教學(xué)內(nèi)容

遺傳學(xué)（Genetics）是研究自然界中生物的遺傳和變異規(guī)律的科學(xué)，是生命科學(xué)領(lǐng)域中最為重要和基礎(chǔ)的學(xué)科之一。它也是生物科學(xué)中一門最具活力，發(fā)展最迅速的理論科學(xué)，又是一門緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的基礎(chǔ)應(yīng)用科學(xué)，對(duì)探索生命起源和本質(zhì)，推動(dòng)整個(gè)生物科學(xué)的發(fā)展起著巨大的作用。因此，遺傳學(xué)作為生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門重要主干課程，在教學(xué)中起著舉足輕重的作用。

一、生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)遺傳學(xué)的必要性

20世紀(jì)80年代末，由分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及信息技術(shù)等學(xué)科的交叉和結(jié)合產(chǎn)生了生物信息學(xué)（Bioinformatics），它是基于分子生物學(xué)與多種學(xué)科交叉，以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物相關(guān)信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索和分析的科學(xué)，是當(dāng)今生命科學(xué)和自然科學(xué)的重大前沿領(lǐng)域之一。近20年，特別是隨著人類基因組計(jì)劃（human genome project，HGP）不斷拓進(jìn)，生物信息學(xué)作為跨越和融合生命科學(xué)與信息技術(shù)的新興學(xué)科已成為生命科學(xué)核心領(lǐng)域和最具活力的前沿領(lǐng)域之一。生物信息學(xué)專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。國(guó)內(nèi)單獨(dú)設(shè)立生物信息學(xué)本科專業(yè)的高校較少，且普遍較晚。

遺傳學(xué)與生物信息學(xué)兩個(gè)學(xué)科之間關(guān)系密切。有國(guó)內(nèi)學(xué)者利用美國(guó)《科學(xué)引文索引》（SCI）數(shù)據(jù)庫web of science，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)8種權(quán)威生物信息學(xué)期刊2001年至2010年于2011年1月15日之前上傳至wed of science的全部文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分析。對(duì)施引文獻(xiàn)按跨學(xué)科強(qiáng)度排列的結(jié)果顯示，遺傳學(xué)及基因與生物信息學(xué)跨學(xué)科文章發(fā)表量居第二位，僅次于生物化學(xué)與分子生物學(xué)。這說明，生物信息學(xué)與遺傳學(xué)直接的跨學(xué)科研究較多，二者交叉學(xué)科的發(fā)展關(guān)系密切。因此，生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)《遺傳學(xué)》課程十分必要。

二、遺傳學(xué)教學(xué)中存在的問題

多年來，不同專業(yè)的《遺傳學(xué)》課程的教學(xué)過程中涌現(xiàn)出一些共性問題，這些問題在生物信息學(xué)本科專業(yè)的教學(xué)過程中也存在。一是，學(xué)科拓展深化與課時(shí)壓縮之間的矛盾。隨著遺傳學(xué)研究范疇的不斷拓展，新的學(xué)科分支相繼涌現(xiàn)，信息量逐步擴(kuò)增，待教授內(nèi)容逐漸增加且顯得零散。但隨著大學(xué)素質(zhì)教育改革的進(jìn)行，更多新的選修課、實(shí)驗(yàn)課被引入，遺傳學(xué)理論課時(shí)被壓縮，課時(shí)減少與內(nèi)容增多的矛盾日益突顯。二是，遺傳學(xué)與其他課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置與組織易重復(fù)。學(xué)科交叉為科研工作提供源源不斷的動(dòng)力，但在教學(xué)工作中學(xué)科滲透也造成教學(xué)內(nèi)容重疊，基礎(chǔ)和關(guān)緊技術(shù)重復(fù)教學(xué)的問題。例如，分子遺傳學(xué)是遺傳學(xué)重要組成部分，是目前遺傳學(xué)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，與生物信息學(xué)關(guān)系最為緊密，它包括的遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，基因的調(diào)控，基因重組等內(nèi)容也在基因工程、分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)等課程中作為講授重點(diǎn)。如何利用有限的理論課時(shí)，合理安排教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率值得思考。

與此同時(shí)，生物信息學(xué)作為比較新的本科專業(yè)，開設(shè)各課程之間的銜接問題也比較突出。生物信息學(xué)專業(yè)的學(xué)生在大二開始全面生命科學(xué)和信息技術(shù)相關(guān)程學(xué)習(xí)。在理論知識(shí)在實(shí)際中如何應(yīng)用缺乏概念，學(xué)生達(dá)不到共鳴，這也是生物信息學(xué)專業(yè)低年級(jí)學(xué)生面臨的通病。遺傳學(xué)課程安排在大學(xué)二年級(jí)上學(xué)期講授，對(duì)于剛剛接觸專業(yè)課程的學(xué)生而言本來就陌生，而且信息技術(shù)和生命科學(xué)相關(guān)課程獨(dú)立講授，二者貌似是兩條平行線，怎樣相交碰撞出火花，對(duì)于學(xué)生來說很難結(jié)合，必須由任課老師在授課過程中充分引導(dǎo)。傳統(tǒng)的《遺傳學(xué)》課程教學(xué)注重以雜交分析為主的經(jīng)典遺傳學(xué)理論的講解，很大篇幅集中在三大定律（分離定律、自由組合定律以及連鎖和互換定律）的教授上。遺傳學(xué)課程教學(xué)重點(diǎn)集中在經(jīng)典遺傳學(xué)定律，經(jīng)典案例跟不上學(xué)科發(fā)展。這個(gè)問題已經(jīng)被一線教育工作者認(rèn)知。

綜上，由于學(xué)科本身發(fā)展迅速，涵蓋知識(shí)范圍越來越廣，課時(shí)壓縮等原因，容易讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)該課程產(chǎn)生“內(nèi)容太發(fā)散”“課時(shí)進(jìn)程快”“知識(shí)跨越大”等認(rèn)識(shí)，不利于課程的學(xué)習(xí)。由此可能造成，內(nèi)容廣泛且繁雜“抽象且深?yuàn)W”枯燥無味，容易讓學(xué)生覺得難或者枯燥。學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，針對(duì)不同專業(yè)性質(zhì)和培養(yǎng)目標(biāo)存在的差異，不同專業(yè)《遺傳學(xué)》課程教學(xué)應(yīng)在知識(shí)體系、內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)、教學(xué)方法等方面在各專業(yè)間有所區(qū)分。特別是生物信息學(xué)這種學(xué)科交叉性強(qiáng)的專業(yè)，如何實(shí)施該專業(yè)本科生遺傳學(xué)的教學(xué)，以達(dá)到即符合本科教學(xué)難易程度的要求，又被大多數(shù)同學(xué)接受，同時(shí)能符合生物信息學(xué)學(xué)科自身特點(diǎn)，需要在教學(xué)過程中逐步的探索與實(shí)踐。本文將結(jié)合資深授課教師經(jīng)驗(yàn)及筆者生物信息學(xué)本科專業(yè)《遺傳學(xué)》教學(xué)經(jīng)歷對(duì)這一問題進(jìn)行闡述。

三、教學(xué)過程中的探討與實(shí)踐

1.制定具有專業(yè)特色的教學(xué)內(nèi)容

（1）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，關(guān)注專業(yè)需求

生物信息學(xué)專業(yè)的課程教學(xué)中，遺傳學(xué)相關(guān)知識(shí)是需要講授的重點(diǎn)。傳統(tǒng)遺傳學(xué)課程教學(xué)將重點(diǎn)內(nèi)容集中于經(jīng)典遺傳學(xué)定律及其相關(guān)知識(shí)的講授，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠幫助學(xué)生打牢遺傳學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，缺點(diǎn)在于教學(xué)內(nèi)容過于單一，沒有包含遺傳學(xué)重要分支的最新知識(shí)，無法與當(dāng)前的研究熱點(diǎn)聯(lián)系起來，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。隨著國(guó)際遺傳學(xué)研究的深入，分子遺傳學(xué)和群體遺傳學(xué)得到長(zhǎng)足發(fā)展，極大地豐富了遺傳學(xué)的知識(shí)體系。為了緊跟國(guó)際研究前沿，國(guó)內(nèi)許多高校對(duì)遺傳學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革，在經(jīng)典遺傳學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)上，紛紛加入了分子和群體遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，為后續(xù)開展更深入的專業(yè)研究和學(xué)習(xí)奠定了良好的知識(shí)基礎(chǔ)。為了幫助學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)體系形成全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，結(jié)合生物信息學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)借鑒了以“遺傳信息”為主線的教學(xué)思想，教學(xué)內(nèi)容涵蓋了“經(jīng)典”“分子”和“群體”三類主體遺傳學(xué)內(nèi)容。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，受遺傳學(xué)課時(shí)限制，對(duì)所有遺傳學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了梳理和必要的刪減，既把握三種遺傳學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，做好各部分知識(shí)的教學(xué)銜接，同時(shí)注意區(qū)分三者的不同，突出教學(xué)重點(diǎn)，做到“主題鮮明，重點(diǎn)突出，點(diǎn)面結(jié)合，結(jié)構(gòu)清晰”，使學(xué)生在掌握經(jīng)典基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)了解最新的遺傳學(xué)研究進(jìn)展。

（2）生物信息學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)課程與其他課程的銜接

遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異的科學(xué)，以遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能為研究對(duì)象，是生命科學(xué)的主干。因此，與其他學(xué)科在內(nèi)容上有交叉或重疊無法避免。同中求異，突出遺傳學(xué)的特色，是教學(xué)中值得研究的問題。遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、染色體畸變、基因突變、遺傳調(diào)控等章節(jié)與微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)內(nèi)容重復(fù)較多，可以強(qiáng)調(diào)知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性，淡化這些內(nèi)容的分子結(jié)構(gòu)和生化過程的講解。例如，結(jié)合孟德爾定律和摩爾根定律案例，著重從染色體和基因角度切入，增強(qiáng)遺傳學(xué)色彩，同時(shí)對(duì)其他課程起到提綱挈領(lǐng)的作用。

（3）結(jié)合生物信息學(xué)，引入最新研究成果，體現(xiàn)前沿性

在處理好學(xué)科銜接之后，還需要關(guān)注的就是內(nèi)容與生物信息學(xué)的結(jié)合。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，最想了解的莫過于，這門課程與我的專業(yè)有什么聯(lián)系？因此，在講授內(nèi)容中加入生物信息學(xué)手段解決遺傳學(xué)問題的新成果既體現(xiàn)前沿性，又能提高遺傳學(xué)課程的專業(yè)針對(duì)性。教師平時(shí)要多注意積累教學(xué)素材，對(duì)于現(xiàn)階段比較熱點(diǎn)且與生物信息學(xué)相關(guān)的、應(yīng)用性強(qiáng)的問題，要在課程基礎(chǔ)知識(shí)講授后，進(jìn)行一定拓展。例如，在講授基因定位和遺傳圖繪制時(shí)，引入用EST進(jìn)行基因定位及遺傳圖譜繪制等內(nèi)容；在講到遺傳家譜時(shí)，引入通過對(duì)患病群體或家系進(jìn)行外顯子組測(cè)序分析，對(duì)小家系孟德爾遺傳病的致病基因進(jìn)行鑒別和定位的例子。通過引入生物信息學(xué)教學(xué)例子，不僅可以使學(xué)生加深對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的理解，還可幫助學(xué)生了解生物信息學(xué)最新進(jìn)展，激發(fā)對(duì)后續(xù)生物信息學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。

2.教學(xué)方法多樣化，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容繁雜、理論性強(qiáng)，不易理解。為了提高教學(xué)效果，在教學(xué)模式上必須變“以教師為主體”為“以學(xué)生為主體”，注重采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段，開展多媒體教學(xué)、案例教學(xué)和研討教學(xué)等，將傳統(tǒng)抽象、枯燥的說教式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w、生動(dòng)的參與式教學(xué)，增強(qiáng)教與學(xué)的雙向互動(dòng)。

（1）多媒體教學(xué)方式

計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)改變了傳統(tǒng)的黑板加粉筆，以教師為中心灌輸式教學(xué)模式。多媒體通過實(shí)時(shí)可交互的多維動(dòng)畫及圖像展示，可以增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的展示效果，提高課堂教學(xué)的信息量和容積率，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)枯燥晦澀知識(shí)點(diǎn)的理解，提高教學(xué)效率。充分利用多媒體課件的超文本功能、交互功能、網(wǎng)絡(luò)功能的優(yōu)勢(shì)，比如Holliday模型是分子水平上關(guān)于遺傳重組機(jī)制的重要模型，很好解釋了基因轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。在講到Holliday模型時(shí)，為了讓學(xué)生直觀了解單鏈交換重接及分支移動(dòng)后的Holliday交叉旋轉(zhuǎn)180度形成Holliday異構(gòu)體的過程，采用了動(dòng)畫、圖片、電子板書相結(jié)合的方式，很容易讓學(xué)生理解空間旋轉(zhuǎn)互換的過程，以及基因轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的原因等較難理解的知識(shí)點(diǎn)，反響較好。此外，聲音、視頻、動(dòng)畫、圖片等便于學(xué)生拆解枯燥內(nèi)容。

（2）案例教學(xué)

案例教學(xué)是一種創(chuàng)新型的教學(xué)方式，主要通過開放課堂、增強(qiáng)互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。案例教學(xué)需要結(jié)合本課程的專業(yè)理論知識(shí)，著眼于達(dá)成課程教學(xué)目的，編寫和準(zhǔn)備基于一定事實(shí)且具有一定場(chǎng)景的教學(xué)案例，這些教學(xué)案例要能夠啟發(fā)學(xué)生的思考，促進(jìn)學(xué)生將從外部學(xué)習(xí)的知識(shí)吸收轉(zhuǎn)化內(nèi)在的專業(yè)素養(yǎng)和能力。在教學(xué)實(shí)踐中，教學(xué)案例是“教”與“學(xué)”互動(dòng)的橋梁和紐帶，使枯燥乏味的學(xué)習(xí)過程變得活潑有趣；“教”不是告訴學(xué)生怎么去做，而是啟發(fā)學(xué)生如何去思考，對(duì)學(xué)生針對(duì)案例問題提出的解決思路進(jìn)行引導(dǎo)和評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新性思考，找到最優(yōu)的問題解決方法；“學(xué)”不是被動(dòng)的接受，而是主動(dòng)的思考和創(chuàng)造，通過與他人而不僅僅是老師進(jìn)行互動(dòng)和交流，加深對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。

案例教學(xué)的核心是精心設(shè)計(jì)教學(xué)案例，將知識(shí)內(nèi)化在符合實(shí)際又富于想象的故事情景中，使得學(xué)生通過身臨其境將抽象的理論知識(shí)具體化，學(xué)會(huì)如何用概念性和原理性知識(shí)在實(shí)際工作和研究中解決問題，進(jìn)而加深對(duì)特定原理和概念內(nèi)涵的理解。在教學(xué)實(shí)踐中，先以典型案例提高學(xué)生興趣，把抽象的東西具體化，讓學(xué)生變被動(dòng)接受為主動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲。注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和解決問題的能力。通過案例的分析，深化學(xué)生對(duì)基本原理、基本概念的理解。案例教學(xué)能很好地啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主思考，對(duì)于理論性較強(qiáng)，比較枯燥的內(nèi)容，通過案例式教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。所舉案例應(yīng)具有針對(duì)性，要考慮案例產(chǎn)生的時(shí)間、背景和條件，要貼近生活，耳熟能詳，與時(shí)俱進(jìn)。在處理問題的同時(shí)，獲取知識(shí)。進(jìn)行案例教學(xué)過程中，要注重與學(xué)生的互動(dòng)。圍繞教學(xué)目的，選擇合適案例，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與性。教師不能一味平鋪直敘的講案例，還要注意學(xué)生的參與度。只有學(xué)生和教師共同參與，才能達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。

（3）以學(xué)生為主體的教學(xué)

以往課程中，往往針對(duì)經(jīng)典類型習(xí)題進(jìn)行講解，參考“標(biāo)準(zhǔn)答案”。在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，這樣往往造成學(xué)生思想禁錮，學(xué)科交融性不夠。特別是對(duì)于生物信息學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，傳統(tǒng)習(xí)題課或者討論課，沒有實(shí)用效果。習(xí)題課及討論課應(yīng)注重實(shí)用性，關(guān)注遺傳學(xué)與生物信息學(xué)學(xué)科發(fā)展與融合，設(shè)置開放性答案，突出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性的應(yīng)用能力。

課堂教學(xué)不僅要“授業(yè)”，更要“傳道”，即培養(yǎng)學(xué)生如何學(xué)習(xí)和如何思維。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知水平，研究、討論、交流式的教學(xué)模式的引入，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。采用專題自學(xué)，規(guī)定材料與學(xué)生自學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來，開展研討，充分體現(xiàn)學(xué)生觀點(diǎn)。同時(shí)，教師只起到點(diǎn)評(píng)引導(dǎo)作用，能培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、分析問題、創(chuàng)造性的解決問題的能力，有利于學(xué)生形成科研創(chuàng)新意識(shí)。教師如何正確引導(dǎo)是開展研討式教學(xué)的重點(diǎn)。首先，應(yīng)明確課程在相關(guān)領(lǐng)域中的作用和地位，了解課程的教學(xué)內(nèi)容，選擇課程中適合研討的內(nèi)容，并將研究與討論貫穿教學(xué)的全過程。在選擇題目時(shí)，要考慮專業(yè)相關(guān)程度及考慮不同學(xué)生層次的需求，考慮學(xué)生個(gè)體間的差異，難度適宜。

四、結(jié)語

生物信息學(xué)本科專業(yè)遺傳學(xué)的教學(xué)，以孟德爾定律為基礎(chǔ)，分析遺傳物質(zhì)的存在形式、傳遞、保存及變化，課程脈絡(luò)更加清晰，通過案例教學(xué)的等教學(xué)模式，激發(fā)興趣，并有利于與后續(xù)課程連接，在實(shí)踐教學(xué)中體現(xiàn)了比較好的教學(xué)效果。因?yàn)樯镄畔W(xué)專業(yè)的需求與傳統(tǒng)生物專業(yè)有差異，教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)不同這給教師備課增加了難度。同時(shí)，在期末考核時(shí)，由于講授側(cè)重點(diǎn)不同，考試側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別，在師資允許的前提下，引入小班教學(xué)，有利于教學(xué)側(cè)重點(diǎn)突出。后續(xù)課程如果設(shè)置分子遺傳學(xué)，將使知識(shí)體系更加完整。

參考文獻(xiàn)：

[1]李巨超，李楠.適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的遺傳學(xué)教學(xué)改革與探索[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012，（2）：66.

[2]巴恩斯.遺傳學(xué)工作者的生物信息學(xué)[M].丁衛(wèi)，李慎濤，廖曉萍，譯.北京：科學(xué)出版社，2009.3.

[3]皮妍，林娟，侯嶸，等.國(guó)內(nèi)高校遺傳學(xué)教材發(fā)展研究[J].遺傳，2009，31（1）：109-112.

[4]武妍，胡德華.生物信息學(xué)跨學(xué)科研究[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2012，（12）：137-141.

生物信息學(xué)研究進(jìn)展范文第3篇

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1.2.3 蛋白質(zhì)疏水性預(yù)測(cè) 利用Protscale程序（http：///protscale/）對(duì)希金斯炭疽菌中AC相關(guān)蛋白序列進(jìn)行疏水性測(cè)定。

1.2.4 蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)肽及信號(hào)肽預(yù)測(cè) 對(duì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)肽（transit peptide）的預(yù)測(cè)利用TargetP 1.1 Server在線分析實(shí)現(xiàn)（http：//cbs.dtu.dk/services/TargetP/）[14]。氨基酸信號(hào)肽（Signal peptide）的預(yù)測(cè)則是利用SignalP 3.0 Server[15]在線分析實(shí)現(xiàn)（http：//cbs.dtu.dk/services/SignalP-3.0/）。在線預(yù)測(cè)信號(hào)肽使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法（Neural networks， NN）和隱馬可夫模型（Hidden markov models， HMM）進(jìn)行操作，而根據(jù)算法不同得出的結(jié)果有所差別。

1.2.5 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)及跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè) 對(duì)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)采用PHD[16]在線分析實(shí)現(xiàn)（http：//sbg.bio.ic.ac.uk/phyre2/html/page.cgi？id=index）。同時(shí)，對(duì)希金斯炭疽菌中AC相關(guān)蛋白序列的跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，利用TMHMM Server v. 2.0實(shí)現(xiàn)（http：//cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/）[15]。

1.2.6 亞細(xì)胞定位分析 對(duì)希金斯炭疽菌中AC相關(guān)蛋白序列進(jìn)行亞細(xì)胞定位分析，利用ProtComp v9.0（http：///berry.phtml？topic=protcompan&group=programs&subgroup=proloc）實(shí)現(xiàn)[17]，以期獲得蛋白質(zhì)的定位情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)結(jié)果

基于SMART分析網(wǎng)站，對(duì)ChCap1、ChCap2合并序列進(jìn)行保守結(jié)構(gòu)域分析。結(jié)果表明，Srv2在C端含有兩個(gè)相同的CARP保守結(jié)構(gòu)域，合并序列也含有兩個(gè)CARP保守結(jié)構(gòu)域，將其初步命名為腺苷酸環(huán)化酶蛋白（Adenylate cyclase protein），ChSrv2（圖1）。

2.2 ChSrv2與Srv2氨基酸組成分析結(jié)果

根據(jù)組成蛋白質(zhì)的氨基酸殘基的理化性質(zhì)，將其分為酸性氨基酸、堿性氨基酸、非極性R基氨基酸、不帶電荷的極性R基氨基酸等四大類。對(duì)ChSrv2與Srv2中氨基酸殘基組成進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，ChSrv2與Srv2的氨基酸數(shù)量以及所占比例、所含最高（最低）比例氨基酸及其所占比例方面均具有較大的一致性（表2）。Srv2所含最高比例的氨基酸為絲氨酸（Ser），比例為11.00%，而ChSrv2含最高比例的氨基酸也為Ser，比例為9.60%;在所含最低比例的氨基酸方面，Srv2為半胱氨酸（Cys），比例為0.80%，ChSrv2也為Cys，最低比例為0.40%（表2）。

2.3 Srv2與ChSrv2理化性質(zhì)分析結(jié)果

Srv2與ChSrv2在氨基酸數(shù)量、相對(duì)分子質(zhì)量、理論等電點(diǎn)、負(fù)電荷氨基酸殘基數(shù)、正電荷氨基酸殘基數(shù)、分子式以及原子數(shù)量、脂肪族氨基酸指數(shù)、總平均親水性等方面均存在著較大的一致性，特別是在理論等電點(diǎn)、不穩(wěn)定系數(shù)，ChCap2與Srv2相似，理論等電點(diǎn)屬于酸性范圍內(nèi)，不穩(wěn)定系數(shù)均大于40，屬于不穩(wěn)定蛋白;ChCap1與Srv2則具有較大的差異，其理論等電點(diǎn)屬于偏堿性范圍，其不穩(wěn)定系數(shù)小于40，為穩(wěn)定蛋白（表3）。

2.4 轉(zhuǎn)運(yùn)肽和信號(hào)肽特征

轉(zhuǎn)運(yùn)肽是一種由12～60個(gè)氨基酸殘基所組成的前導(dǎo)序列，其功能為引導(dǎo)那些在細(xì)胞溶質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入線粒體和葉綠體等細(xì)胞器。除了細(xì)胞信號(hào)蛋白外各種內(nèi)在蛋白均利用導(dǎo)肽到達(dá)細(xì)胞器。通過分析，Srv2與ChCap1、ChCap2均定位于分泌途徑上，其預(yù)測(cè)值分別為0.883、0.701、0.660，所處的概率有所不同（表4）。就信號(hào)肽預(yù)測(cè)而言，無論是根據(jù)NN進(jìn)行計(jì)算，還是根據(jù)HMM進(jìn)行計(jì)算，Srv2與ChCap1、ChCap2均不含有信號(hào)肽。

2.5 蛋白疏水性預(yù)測(cè)結(jié)果

根據(jù)Protscale分析可知，ChCap1位于36位的絲氨酸（S），其親水性最強(qiáng)，為-1.926，而位于129位的脯氨酸（P），其疏水性最強(qiáng)（親水性最弱，下同），為1.626;ChCap2位于54位的蘇氨酸（T），其親水性最強(qiáng)，為-1.005，而位于174位的丙氨酸（A），其疏水性最強(qiáng)，為1.626。Srv2在親水性（疏水性）最強(qiáng)的氨基酸及其所在位置方面均存在著較大的不同（圖2）。

對(duì)Srv2與ChCap1、ChCap2的疏水性、親水性數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，3種蛋白在親水性最強(qiáng)氨基酸殘基位置、數(shù)值，疏水性最強(qiáng)氨基酸殘基位置、數(shù)值，疏水性氨基酸殘基數(shù)值總和以及親水性氨基酸殘基數(shù)值總和等方面均存在著較大差異，惟一的相同點(diǎn)是均為親水性蛋白，這與通過GRAVY計(jì)算所得結(jié)果一致。

2.6 亞細(xì)胞定位特征

通過分析表明，希金斯炭疽菌ChSrv2亞細(xì)胞定位與Srv2相同，均定位于質(zhì)膜上，這與前人對(duì)腺苷酸環(huán)化酶定位于細(xì)胞膜上的研究相一致。

2.7 Srv2在二級(jí)結(jié)構(gòu)特征方面與ChCap1、ChCap2存在較大差異

通過分析表明，與Srv2相同，ChCap1、ChCap2均沒有典型的跨膜結(jié)構(gòu)。對(duì)其二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表明，在二級(jí)結(jié)構(gòu)組成方面，ChCap1、ChCap2與Srv2存在著較大差異（圖3）。

3 小結(jié)與討論

作為炭疽菌屬中重要的病原菌，希金斯炭疽菌主要危害十字花科蔬菜，造成重要的經(jīng)濟(jì)損失，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其開展了全面而深入的研究。然而，生產(chǎn)上對(duì)其引起的炭疽病多采用苯并咪唑類化學(xué)藥劑防治，而由于該藥劑作用靶標(biāo)以及作用時(shí)間的特殊性，均容易引起炭疽菌抗藥性出現(xiàn)，嚴(yán)重地制約著上述藥劑的進(jìn)一步使用，急需開發(fā)用于防治炭疽病的新作用機(jī)制化學(xué)藥劑，從而較好地挽回生產(chǎn)上的經(jīng)濟(jì)損失。

近年來，關(guān)于AC在酵母[18]、稻瘟菌[19]、大豆疫霉[20]等真核生物中的功能研究已積累了較多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，而對(duì)于危害禾本科植物造成嚴(yán)重?fù)p失的禾谷炭疽菌的AC研究卻鮮有報(bào)道，隨著該病菌全基因組序列的公布，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其開展致病基因、抗藥性基因的研究將日趨深入。本研究基于釀酒酵母中已經(jīng)報(bào)道的Srv2，利用Blast比對(duì)、關(guān)鍵詞搜索以及通過SMART保守結(jié)構(gòu)域分析、細(xì)胞信號(hào)肽、跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)以及二級(jí)結(jié)構(gòu)等生物信息學(xué)分析，明確該菌中ChCap1、ChCap2與Srv2在理化性質(zhì)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、亞細(xì)胞定位方面均具有較大的差異性，同時(shí)，通過對(duì)上述兩個(gè)腺苷酸環(huán)化酶相關(guān)蛋白與其他物種中的同源序列進(jìn)行Blast比對(duì)分析，明確ChCap1、ChCap2分別是希金斯炭疽菌腺苷酸環(huán)化酶蛋白序列的重要組成部分，其分別位于N端和C端。通過對(duì)其進(jìn)行序列合并，并結(jié)合其SMART保守結(jié)構(gòu)域分析、理化性質(zhì)、細(xì)胞信號(hào)肽、跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)以及二級(jí)結(jié)構(gòu)、亞細(xì)胞定位等生物信息學(xué)分析，結(jié)果表明合并后的序列在上述特征、性質(zhì)方面與Srv2具有較大的相似性。該研究為進(jìn)一步解析希金斯炭疽菌腺苷酸環(huán)化酶的序列以及功能研究提供重要的理論指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈瑞清，張 萍，郭成瑾，等.寧夏炭疽菌屬真菌資源研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，41（5）：100-102，149.

[2] 梁惠凌，唐 輝.廣西常見花卉真菌性病害的防治[J].廣西園藝， 2002（2）：18-19.

[3] HYDE K， CAI L， CANNON P， et al. Colletotrichum-names in current use[J]. Fungal Diversity， 2009， 39： 147-182.

[4] 盧博彬，楊 暹.菜心炭疽病研究進(jìn)展[J].長(zhǎng)江蔬菜，2009（24）： 1-5.

[5] 張 華，周而勛，劉自珠，等.菜心炭疽病苗期抗病性鑒定技術(shù)[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，19（3）：50-53.

[6] 張 華，劉自珠，鄭巖松，等.菜心品種資源炭疽病抗性鑒定[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000（3）：47-49.

[7] 李 洋，劉長(zhǎng)遠(yuǎn)，陳秀蓉，等.遼寧省葡萄炭疽菌鑒定及對(duì)多菌靈敏感性研究[J].植物保護(hù)，2009（4）：74-77.

[8] 韓國(guó)興，禮 茜，孫飛洲，等.杭州地區(qū)草莓炭疽病病原鑒定及其對(duì)多菌靈和乙霉威的抗藥性[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（6）： 1169-1172.

[9] 徐大高，潘汝謙，鄭 仲，等.芒果炭疽病菌對(duì)多菌靈的抗藥性監(jiān)測(cè)[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，32（1）：34-36.

[10] 楊 葉，何書海，張淑娟，等.海南芒果炭疽菌對(duì)多菌靈的抗藥性測(cè)定[J].熱帶作物學(xué)報(bào)，2008，29（1）：73-77.

[11] 詹儒林，李 偉，鄭服叢.芒果炭疽病菌對(duì)多菌靈的抗藥性[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2005，32（1）：71-76.

[12] 張令宏，李 敏，高兆銀，等.抗多菌靈的芒果炭疽病菌的殺菌劑篩選及其交互抗性測(cè)定[J].熱帶作物學(xué)報(bào)，2009，30（3）： 347-352.

[13] ALTSCHUL S F， MADDEN T L， SCHAFFER A A， et al. Gapped BLAST and PSI-BLAST： A new generation of protein database search programs[J]. Nucleic Acids Res，1997，25（17）： 3389-3402.

[14] EMANUELSSON O， BRUNAK S， VON H G， et al. Locating proteins in the cell using TargetP， SignalP and related tools[J]. Nature Protocols， 2007， 2（4）： 953-971.

[15] BENDTSEN J D， NIELSEN H， VON H G， et al. Improved prediction of signal peptides： SignalP 3.0[J]. Journal of Molecular Biology， 2004， 340（4）： 783-795.

[16] KELLEY L A， STERNBERG M J. Protein structure prediction on the Web： A case study using the Phyre server[J]. Nature Protocals， 2009， 4（3）： 363-371.

[17] EMANUELSSON O， NIELSEN H， BRUNAK S， et al. Predicting subcellular localization of proteins based on their N-terminal amino acid sequence[J]. Journal of Molecular Biology， 2000， 300（4）： 1005-1016.

[18] GERST J E， FERGUSON K， VOJTEK A， et al. CAP is a bifunctional component of the Saccharomyces cerevisiae adenylyl cyclase complex[J]. Molecular and Cellular Biology， 1991， 11（3）： 1248-1257.

生物信息學(xué)研究進(jìn)展范文第4篇

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        無

        (i0001)2011年《藥物生物技術(shù)》第18卷第1～6期總目次 無

        研究論文

        (471)α3β4乙酰膽堿受體在非洲爪蟾卵母細(xì)胞上的表達(dá) 李寶珠 陳心 朱曉鵬 胡遠(yuǎn)艷 于海鵬 邴暉 長(zhǎng)孫東亭 羅素蘭

        (475)p253r突變型fgfr2ⅲc胞外段的表達(dá)、復(fù)性及活性研究 劉雪婷 喻志紅 何水連 陳安安 王丁丁 何穎 張志成 汪炬

        信息

        (480)聚焦rna分析技術(shù) 無

        研究論文

        (481)丹參酮iia對(duì)腹膜透析液誘導(dǎo)的腹膜間皮細(xì)胞tgf—β1、vegf分泌及表達(dá)的影響 于立杰 蔣春明 張苗

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        (484)腸病毒71型2b離子通道研究新進(jìn)展 無

        研究論文

        (485)表面活性劑對(duì)eupenicillumsp．e—un58生物合成咪唑立賓的影響 張祝蘭 唐文力 楊煌建 任林英

        (488)peg修飾對(duì)尿酸酶酶學(xué)性質(zhì)的影響 郭原 田浤 高向東

        信息

        (491)我國(guó)“餓死”腫瘤的抗癌藥物研發(fā)水平世界領(lǐng)先 無

        研究論文

        (492)ni（ⅱ）對(duì)殼聚糖的配位控制降解研究 盛貽林 周志剛 馮德明 郭秋云 焦勇 杜趙鑫

        (496)酵母葡聚糖硫酸酯化物的結(jié)構(gòu)鑒定和初步藥理活性研究 王婷 智開寧 張亮 王旻

        (501)actinoplanes sichuanensis03—723發(fā)酵產(chǎn)物95—1的分離純化及結(jié)構(gòu)鑒定 董國(guó)霞 張玉琴 王玉成 賀曉波

        魏玉珍 李秋萍 劉紅宇 余利巖 司書毅 張?jiān)虑?/p>

        (504)蛹蟲草fjnu—01高產(chǎn)蟲草素的液體培養(yǎng)基優(yōu)化 雷坤 柯軼 毛寧

        信息

        (508)新型狂犬疫苗上市打破進(jìn)口壟斷 無

        研究論文

        (509)人胰島素b27k—dtri前體在畢赤酵母中發(fā)酵條件的優(yōu)化 郝 黃志偉 張興群 于銘文 陳婷

        其他

        (513)2012年紫禁城國(guó)際藥師論壇征文通知 無

        研究論文

        (514)一株擴(kuò)展青霉生長(zhǎng)特性及展青霉素生物合成的研究 江曙 楊美華 段金廒 陶金華 錢大瑋

        (519)具有抗氧化活性的絞股藍(lán)內(nèi)生真菌的分離及研究 尚菲 魏希穎 劉竹 馬彩霞

        (522)整合素阻斷劑hm-3聯(lián)合環(huán)磷酰胺應(yīng)用的抗腫瘤作用 任印玲 劉振東 潘麗 沈鴻 徐寒梅

        (526)亞麻油油渣中植物蠟的提取、純化與基本性質(zhì) 李明媛 王振爽 張豐 歐娜 李舒然 吳梧桐

        (530)hplc

測(cè)定阿撲西林的有關(guān)物質(zhì) 鄒巧根 葛正祥 韋萍

        (533)甲狀腺細(xì)針穿刺活檢在甲狀腺炎性疾病中的應(yīng)用 王全勝 李駿 劉曉麗 倪衛(wèi)慧 吳靜 邵曉麗 祝保艷

        (535)復(fù)方嗜酸乳桿菌預(yù)防早產(chǎn)兒真菌感染的臨床觀察 萬俊 凌厲 李虎

        專家論壇

        (538)酶的理性設(shè)計(jì) 陳勇 王淑珍 陳依軍

        其他

        (543)陳執(zhí)中教授的新書——蛋白組學(xué)研究的分析技術(shù)及其應(yīng)用 王友同 吳文俊

        綜述

        (544)酶為標(biāo)靶的前沿親和色譜篩選天然藥物的研究進(jìn)展 凌春英 錢俊青

        (548)半胱氨酸脫硫酶的生化特性及其脫硫作用機(jī)制 彭加平 韋平和 周錫棵

        (553)糖尿病狀態(tài)下p-糖蛋白表達(dá)和功能的改變及其臨床意義 張璐璐 劉曉東

        信息

        (558)我國(guó)軍隊(duì)首家生物治療技術(shù)醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究中心成立 無

        (558)通過生物信息學(xué)研究方法解析舊藥新功效 無

        綜述

        (559)海洋放線菌代謝產(chǎn)物蒽環(huán)類化合物研究進(jìn)展 馬毅敏 陸園園 邢瑩瑩 奚濤

        其他

        (562)評(píng)《生物制藥工業(yè)中生產(chǎn)規(guī)模的生物分離》 王友同 吳文俊

生物信息學(xué)研究進(jìn)展范文第5篇

無

(i0002)沉痛悼念喬群教授 無

(i0003)中華醫(yī)學(xué)會(huì)整形外科分會(huì)血管瘤與脈管畸形專業(yè)組第一次學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議紀(jì)要 胡曉潔 江成鴻 林曉曦

(i0004)《中華整形外科雜志》2011年總目錄 無

臨床論著

(401)乳腺癌保乳術(shù)后腹腔鏡帶蒂網(wǎng)膜瓣一期重建術(shù) 宋向陽 管丹丹 林輝 戴益 鄭雪詠 朱一平 王先法

(405)重度褥瘡的臨床治療經(jīng)驗(yàn) 許喜生 馬錚錚 周永生 歐才生 程勇 陳凱 李柏同 周海洋 胡永才

(411)咪喹莫特治療嬰幼兒血管瘤 馬剛 林曉曦 江成鴻 陳輝 李偉 胡曉潔 金云波 陳達(dá) 陳曉東 葉肖肖

(415)小兒頸部巨大囊狀淋巴管瘤的手術(shù)治療 劉大看 馬玉春 郭曉楠 朱曉爽 董長(zhǎng)憲

讀者·編者·作者

(417)本刊對(duì)論文中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物描述的要求 無

臨床論著

(418)游離脛后動(dòng)脈穿支皮瓣修復(fù)手、足背皮膚缺損 趙風(fēng)景 張興群 姚建民 馬亮 張龍春 陳瑩

(421)改良vechitti陰道成形與腹膜陰道成形術(shù)的對(duì)比研究 董麗霞 陳樹波

(424)型尿道上裂的解剖學(xué)修復(fù) 李養(yǎng)群 潘煥麗 唐勇 陳文 趙穆欣 楊? 劉曉吉 胡春梅 劉媛媛 馬寧 謝淼

(427)懸韌帶松解延長(zhǎng)術(shù)后延長(zhǎng)長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型的建立和驗(yàn)證 王洪一 陶靈 陳亮 曹川 李世榮

實(shí)驗(yàn)論著

(431)p57^kip2和maspin在病理性瘢痕組織中的表達(dá) 蔡玉梅 朱世澤 鄭志芳 楊維群 吳文藝

(437)飼服環(huán)磷酰胺對(duì)兔耳早期增生性瘢痕組織的影響 邵家松 孟德峰 岳毅剛 周海 花鳴春 張敏

(442)血管內(nèi)皮干細(xì)胞動(dòng)員劑對(duì)糖尿病小鼠顱骨缺損愈合的影響 王曉霞 stephen warren

(448)四氯二苯二?f英致胎鼠腭裂作用機(jī)制的初步探討 蒲亞蘭 劉麗玲 甘立強(qiáng) 何曉夢(mèng) 傅躍先

生物信息學(xué)

(453)基于文獻(xiàn)挖掘的增生性瘢痕相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析 黃琛 李博侖 秦澤蓮

工作研究

(461)胸大肌后與腺體后隆乳術(shù)后患者損傷情況比較 郭科 孫家明 蘇永勝

(462)奈福泮與曲馬多預(yù)防整形手術(shù)腰麻-硬膜外聯(lián)合麻醉寒戰(zhàn)的效果比較 張治明 歐陽帆 王劍鳴 趙振龍 張安生

經(jīng)驗(yàn)介紹

(464)鄰指指動(dòng)脈島狀皮瓣修復(fù)手指皮膚軟組織缺損 侯橋 曾林如 王

利祥 許良 吳國(guó)明 朱芳兵

(465)先天性狹窄及閉鎖八例手術(shù)治療體會(huì) 胡春梅 李養(yǎng)群 唐勇 楊? 趙穆欣 劉媛媛 陳文 馬寧

技術(shù)改進(jìn)

(467)介紹一種微創(chuàng)無菌快速獲取可移植脂肪顆粒裝置 黃海玲 劉宏偉 佘文莉 徐媛 陳苑雯 謝波 肖麗玲

(468)薄膜涂色法在擴(kuò)張皮膚面積測(cè)量中的評(píng)價(jià) 譚子明 沈?yàn)槊?彭旦生

病例報(bào)告

(470)會(huì)陰嚴(yán)重?zé)齻颊咴僭煲焕?朱小平 包國(guó)宏 黃朝帥

(471)足拇趾離斷再植及踝前穿支皮瓣修復(fù)成功一例 儲(chǔ)國(guó)平 呂國(guó)忠 趙慶國(guó) 楊敏烈

綜述