导读:本文包含了计算生物学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:生物学,丝氨酸,蛋白酶,抗体,分子,知识,气孔。
计算生物学论文文献综述
陈琦,李春秀,郑高伟,郁惠蕾,许建和[1]（2019）在《工业蛋白质构效关系的计算生物学解析》一文中研究指出工业催化用酶已经成为现代生物制造技术的核心"芯片"。不断设计和研发新型高效的酶催化剂是发展工业生物技术的关键。工业催化剂创新设计的科学基础是对酶与底物的相互作用、结构与功能关系及其调控机制的深入剖析。随着生物信息学和智能计算技术的发展,可以通过计算的方法解析酶的催化反应机理,进而对其结构的特定区域进行理性重构,实现酶催化性能的定向设计与改造,促进其工业应用。聚焦工业酶结构-功能关系解析的计算模拟和理性设计,已成为工业酶高效创制改造不可或缺的关键技术。本文就各种计算方法和设计策略以及未来发展趋势进行简要介绍和讨论。(本文来源于《生物工程学报》期刊2019年10期）
[2]（2019）在《中国科学院微生物所-马普合作生物信息和计算生物学课题组(王军)》一文中研究指出中国科学院–德国马普学会合作生物信息和计算生物学课题组成立于2017年,目前隶属于中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室。课题组主要进行微生物组数据的深度挖掘和分析工作,利用统计学和生物信息学结合的方法,在一系列的微生物组数据、宿主基因组数据以及正在源源不断产生的多组学数据中发现生物学规律并研究其意义。课题组研究涉及分子进化、数量遗传学、疾病的遗传学因(本文来源于《生物多样性》期刊2019年05期）
王滢,熊义春,陈佳,杨力[3]（2019）在《计算生物学分析在基因组编辑研究中的应用》一文中研究指出基因组编辑是对基因组遗传信息进行定向改造的技术,其中CRISPR/Cas系统是目前应用最广泛的基因组编辑新技术。将先进的高通量测序以及相关计算生物分析应用于基因编辑研究,可进一步优化基因编辑效率和精度等检测流程,实现对全基因组功能基因筛选的监测。同时,利用基于生物信息及机器学习和深度学习等新方法,可对向导RNA(gRNA)的高效设计和实现对编辑效果的预测。本文将对计算生物学分析在CRISPR/Cas基因编辑系统的应用及研究进展等进行概述。(本文来源于《生命的化学》期刊2019年01期）
王一州[4]（2018）在《气孔计算生物学模型软件在作物水分利用效率研究中的应用》一文中研究指出【研究背景】农业用水约占人类用水总量的70%,是粮食生产中的关键要素之一。因此,保证足够的农业用水对维护粮食安全至关重要。在全球范围内,农业用水量在过去的100年间增涨了6倍之多,远高于世界人口的增速。根据相关机构的预测,到2030年之前全球农业用水量还将再翻一番。我国农业用水也同样面临着巨大挑战,随着未来水资源紧缺程度的加剧,当前的用水模式将越来越无法支撑农业特别是粮食生产的需求。因此,研究如何提高作物水分使用效率、挖掘和培育耐盐抗旱作物种质资源等对我国农业可持续发展具重要的科学意义和广阔的应用前景;【研究目的】气孔作为植物用来与外界交换气体和水分的重要器官,与作物光合作用和水分利用效率密切相关。气孔保卫与副保卫细胞的跨膜运输调节着大麦气孔开闭,直接影响着作物水分利用效率。一般来说,有较低气孔导度的植物拥有较高的水分利用效率,但往往伴随着较低的CO_2同化率以及较慢的植物生长速度。相反,具有较高气孔导度的植物则拥有较高的CO_2同化率,生长速度也相对更快,但它们却有着较低的水分利用效率。因此,深入了解气孔行为、有效调控气孔开度,对于提高作物的水分利用效率和作物产量具有深远的意义。【研究方法及展望】到目前为止,对于作物保卫与副保卫细胞离子运输网络是如何影响作物气孔行为和水分利用效率的机制尚不清楚。然而定量系统的分析方法为探索微观离子运输与宏观气孔生理活动之间的联系提供了一种有效的研究手段。因此,一种新颖的定量动态保卫细胞模型OnGuard孕育而生。该模型包含了保卫细胞质膜和液泡膜上所有离子转运体、相关渗透溶质的代谢反应、以及细胞内pH和游离钙离子的缓冲特性等与气孔运动密切相关的、必要的分子生物学、生物物理学以及动力学的信息;并成功地模拟出拟南芥和蚕豆中的一系列的气孔行为,充分展现了OnGuard模型的可靠性和实用性。因此,在其基础之上,通过引入保卫细胞与副保卫细胞之间离子交换机制,建立新颖的作物气孔保卫与副保卫细胞模型有助于深入研究作物气孔行为以及其与水分利用效率的之间关系,为探索提高作物水分利用效率提供了一种强大研究平台。(本文来源于《2018中国作物学会学术年会论文摘要集》期刊2018-10-14）
魏云鹏[5]（2018）在《miRNA-144-5p与甲状腺乳头状癌声学特征相关性研究及其计算生物学分析》一文中研究指出目的:探讨miRNA-144-5p与甲状腺乳头状癌(Papillary Thyroid Carcinoma,简称PTC)声学特征的相关性,并通过计算生物学分析miRNA-144-5p在甲状腺癌(Thyroid Cancer,简称TC)的发生发展中的潜在分子调控机制及其临床价值。方法:1、超声特征与miRNA-144-5p表达的相关性回顾性归纳总结24例PTC病灶的二维超声图像特征(数目、位置、大小、边缘、纵横比(A/T)、内部回声、钙化等)和超声造影特征(增强方式、增强水平、增强时间等)。应用RT-q PCR检测24例PTC及25例非癌组织中miRNA-144-5p的表达水平,独立样本t检验比较两组样本中miRNA-144-5p的表达水平。Fisher确切概率法分析二维超声及超声造影特征与miRNA-144-5p表达规律的相关性。2、癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,简称TCGA)、基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,简称GEO)和Arrayexpress数据库数据获取及分析从TCGA数据库中获取TC组织和正常组织中miRNA-144-5p的测序数据和相关患者的临床参数。GEO和Arrayexpress数据库中获取芯片数据。通过独立样本t检验比较分析TC和非癌组织之间miRNA-144-5p的表达差异。独立样本t检验检测miRNA-144-5p表达水平与临床病理参数的相关性;Kaplan-Meier曲线对比miRNA-144-5p高表达组与miRNA-144-5p低表达组患者的整体生存率(overall survival,简称OS)。标化均数差值(standard mean difference,简称SMD)和总受试者操作特征曲线(summary receiver operating characteristic curve,简称SROC)用于综合上述数据进行Meta分析。而后,通过12个在线预测平台预测miRNA-144-5p的靶基因。基因本体(gene ontology,简称GO)分析探究miRNA-144-5p的功能,京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,简称KEGG)通路分析探究miRNA-144-5p的作用机制。将KEGG通路分析最富集通路中的基因进行TCGA表达分析,上调差异mRNA即定义为靶基因。Pearson’s相关系数用于检验miRNA-144-5p和靶基因之间的相关性。人类蛋白质图谱网站验证靶基因的在TC中的表达。结果:所纳入25例对照组病灶的二维超声图像多表现为混合回声(64%)、边缘较规则(84%),纵横比≥1、病灶内微钙化均为为0例。超声造影多表现为部分等增强部分无增强(80%)、增强边界清晰(100%)、不均匀增强(80%)。所纳入24例PTC病灶的二维超声图像多表现为边缘不规则(83.3%)、纵横比≥1(37.5%)、实性极低回声(16.7%)、伴微钙化(58.3%),超声造影多表现为低增强(70.8%),不均匀增强(75%),增强边界不清(54.1%);纳入病例样本RT-qPCR实验结果显示,miRNA-144-5p在PTC中呈低表达(P<0.01),这与TCGA数据库结果相一致,其中纵横比≥1及超声造影低增强与miR-144-5p低表达相关(P分别为0.045,0.034)。综合GEO和Arrayexpress数据库芯片数据,发现与非癌组织相比,miRNA-144-5p在以下叁个芯片:GSE40807,GSE73182和E-MTAB–736中呈低表达(P均小于0.001)。TCGA数据分析表明,与非癌组织相比,在TC组织中miRNA-144-5p明显呈低表达(P<0.001)。ROC曲线下的面积为0.922(P<0.001),差异有统计学意义。亚组分析,剔除其他肿瘤类型,miRNA-144-5p在PTC中亦呈明显的低表达(9.52±1.45 vs 12.42±1.43,P<0.01)。临床参数分析表明,miRNA-144-5p的低表达与TNM分期晚期(III、IV期)相关(P=0.005)。然而,其他临床参数,如年龄、性别、病变数目、远处转移、淋巴结转移,与miRNA-144-5p低表达则没有显着的相关性(P分别为0.378,0.545,0.425,0.061,0.838)。综合GEO、Arrayexpress和TCGA数据,Meta分析结果显示,总敏感性0.90(95%CI:0.86-0。91),总特异性0.88(95%CI:0.81-0.93),总阳性似然比(PLR)为5.97(95%CI:3.70-9.63),总阴性似然比(NLR)为0.16(95%CI:0.07-0.36),总诊断比值比(DOR)为44.52(95%CI:12.34-160.64),合并效应量SMD为-1.786(95%CI:-2.379-(-1.192),P<0.001,随机效应模型),SROC曲线下面积为0.94(95%CI 0.95-0.98 P<0.01),这表明miRNA-144-5p对于TC诊断具有很高的价值。而后,通过12个在线预测工具,将重迭软件超过9个的基因纳入为可能的靶基因,共获得了283个可能的靶基因。随后的KEGG分析结果发现,靶基因主要富集在Proteoglycans in cancer通路上,通路中包含8个基因(CAV2,ANK2,TFAP4,PPP1R12A,FZD4,ITPR1,FZD6,FN1)。上述8个基因通过TCGA表达分析发现,只有FN1在TC中明显呈高表达,即为靶基因。Pearson’s相关系数检验结果提示,miRNA-144-5p与FN1呈明显负相关(r=-0.363;95%CI:-0.432–(-0.289)),P<0.001)。人类蛋白质图谱网站验证显示FN1在TC中呈低表达。结论:PTC二维超声图像特征中纵横比≥1及超声造影低增强与miRNA-144-5p的低表达相关,可为甲状腺乳头状癌风险评估提供一定的价值。大数据分析结果显示miR-144-5p在甲状腺乳头状癌组织中呈低表达,并有可能通过FN1参与甲状腺癌的发生与发展,但仍需要更多的实验来证明这一点。(本文来源于《广西医科大学》期刊2018-05-01）
李向阳,刘晶晶[6]（2018）在《基于共类分析法的计算生物学学科交叉模式演变研究》一文中研究指出[目的/意义]为科技人员把握计算生物学的学科发展方向,制定科学的学科发展政策提供有益参考。[方法/过程]基于共类分析法,借助学科之间的内部引文流,从知识输入与输出2个角度对计算生物学学科交叉模式演变进行深入探讨,初步发掘该学科发展的动态结构特征。[结果/结论]存在一个稳定的以计算生物学为核心的学科交叉体系,该体系内部不同学科间的知识交叉融合通过期刊论文之间的相互引用体现出来。(本文来源于《情报探索》期刊2018年02期）
杜星[7]（2017）在《嗜冷丝氨酸蛋白酶适应机理的计算生物学研究》一文中研究指出嗜冷酶能够在低温条件下保持高催化活性,究竟是什么样的分子机制能够保证它们在低温条件下原子热运动降低的同时又具有较高的催化效率?嗜冷酶的这种特殊性质也是当今酶学和蛋白质工程领域的研究热点。本文利用高温分子动力学(molecular dynamics;MD)模拟以及 PT-WTE(parallel tempering in well-tempered ensemble)分子动力学模拟,对嗜冷丝氨酸蛋白酶VPR及其同源常温丝氨酸蛋白酶PRK的稳定性、构象柔性、以及自由能图谱进行了较为深入的比较研究,以此来阐述嗜冷丝氨酸蛋白酶的低温适应机理。主要研究内容为:1.嗜冷和常温丝氨酸蛋白酶的高温分子动力学模拟比较研究。在该部分研究中,我们在获得常温丝氨酸蛋白酶PRK和嗜冷丝氨酸蛋白酶VPR晶体结构的基础上,对二者进行了高温(373 bK、473 1K和573 K)以及作为对照的常温(300 K)MD模拟。在得到模拟轨迹的基础上,比较分析了 PRK和VPR在几何属性、构象柔性、二级结构、以及解折迭路径和速率等方面的差异。结果显示:(1)当温度高于300 K时候,VPR比PRK表现出更大的结构波动、更不稳定的二级结构和更高的全局构象柔性;(2)尽管二者具有相似的解折迭路径,但是低温酶发起解折迭的温度(373 K)要低于常温酶(473 K),且在同样的高温条件下,低温酶具有比常温酶更快的解折迭速率;(3)在叁个高温条件下,VPRLkPRK显示出更大的回旋半径、更少的分子内氢键和原子间近距离接触数量、更多的蛋白质-溶剂氢键数量,同时,低温酶较常温酶暴露了更多的极性表面积,包埋了更少的非极性面积。综合上述结果,我们推测,嗜冷酶VPR的低稳定性(或高构象柔性)很可能源自其较少的分子内非共价内相互作用(焓效果)和更多的分子间(蛋白质-溶剂)相互作用,而常温酶PRK的高稳定性归因于其具有更多的分子内非共价相互作用和更紧密的疏水包装。此外,对于高温MD模拟轨迹,通过评估结构等同位置差异氨基酸结构环境的动力学行为,详细分析了造成两个蛋白酶局部构象柔性差异的结构因素。结果表明,二硫键、Ca2+结合位点、盐桥在两个蛋白酶结构上的分布差异以及某些氨基酸改变所造成的焓力和熵效果的变化是导致二者局部构象柔性差异的关键因素。通过该部分研究,我们明确了嗜冷酶VPR和常温酶PRK在热稳定性和构象柔性上的差异并找到了造成这些差异的结构或理化因子。2.嗜冷和常温丝氨酸蛋白酶的PT-WTE分子动力学模拟比较研究。在该部分研究中,我们以常温丝氨酸蛋白酶PRK和嗜冷丝氨酸蛋白酶VPR为研究对象,通过本质动力学分析手段研究两种酶的结构动态属性和动力学行为特点,并以此为基础选择本征向量PC1和PC2作为反应坐标来构建和比较常温酶和嗜冷酶的自由能图谱。结果显示:(1)本质动力学分析结果表明VPR比PRK具有更显着的大尺度协同运动,同时,这些大尺度协同构象变化主要发生在N-、C-末端、环区以及底物结合区域。其中,VPR上底物结合区域更显着的大尺度协同运动可能会通过增加底物结合亲和性的方式来提高催化效率;(2)自由能图谱结果表明,嗜冷酶VPR较常温酶PRK具有更高的最小全局自由能水平,更宽和更粗糙的自由能图谱。这一结果说明了 VPR较PRK具有更低的热稳定性,更大的构象熵和更丰富的构象多样性。由以上结果推测,VPR的更高构象柔性和更丰富构象状态在增进底物结合的同时还有利于催化过程中酶构象向反应中间态的转换,因而提高了 VPR在低温条件下的催化效率。综上所述,与常温丝氨酸蛋白酶PRK相比,嗜冷丝氨酸蛋白酶VPR具有更低的稳定性、更高的构象柔性以及更浅、更宽和更粗糙的自由能图谱。一方面,嗜冷酶的高柔性有利于酶构象状态的转换,这会产生更多的构象状态,从而有利于酶与底物的结合;另一方面,高构象柔性还有利于催化过程中酶构象向反应中间态的转换,从而使得嗜冷酶在低温条件下也能保持较高的催化活性。我们的研究结果揭示了嗜冷丝氨酸蛋白酶的稳定性-柔性-活性关系,有助于深入理解嗜冷酶的温度适应机理,也为相关实验提供理论基础和指导,同时对认识生命与环境相互作用以及促进极端环境微生物资源在生物技术产业中的应用具有重要意义。(本文来源于《云南大学》期刊2017-05-01）
王文渊,江华,潘海霞,杨浩,彭谨[8]（2016）在《人结肠癌第二代RNA测序数据的计算生物学研究流程》一文中研究指出目的以人结肠癌RNA测序数据分析为例,介绍新一代高通量中的RNA-seq技术在转录组与基因表达谱方面的应用。方法基于Linux平台的开源分析软件和人结肠癌RNA测序数据,建立完整的RNA-seq测序数据处理和分析流程,并对其中的软件选择、质量控制、下游分析进行讨论。结果基于现有主流的RNA-seq计算生物学分析技术,建立起了一套免费开源的RNA测序计算生物学处理和分析流程,并从中鉴定出了数个在结肠癌表达中存在显着差异的基因。结论这项研究为RNA-seq数据清理、计算建模和分析提供了具有良好操作性的方案。作为一个临床肿瘤RNA-seq研究范本,以供从事于类似研究的临床科研工作者参考。(本文来源于《肿瘤代谢与营养电子杂志》期刊2016年03期）
刘超,曲晓辰,王冲,宁保安,高志贤[9]（2016）在《基于计算生物学方法的小容量单域抗体库的构建及食品中雌二醇特异性抗体的筛选》一文中研究指出目的构建骆驼源单域抗体实体库和虚拟库,为快速筛选检测食品中小分子污染物的特异性抗体提供新方法。方法通过基因克隆、一代测序、同源性分析的方法构建骆驼源单域抗体基因库,通过二级结构分析和同源建模的方法建立单域抗体的叁维结构虚拟库,利用分子对接技术实现雌二醇特异性抗体的虚拟筛选,并以雌二醇小分子为靶标进行初步验证。结果构建的小容量单域抗体库含有2000株抗体,每一株抗体的遗传背景、蛋白质结构及抗体抗原互补决定区(CDR)的信息清晰;通过分子对接得到结合雌二醇小分子能力最高的一株抗体的半经验结合自由能绝对值为9.56;相互作用分析结果显示,单域抗体结构中和雌二醇小分子发生相互作用的主要为3个CDR区形成的loop结构,经间接ELISA验证,其和雌二醇结合的50%抑制率(IC50)值为20 ng/ml,检测限(LOD,IC10)为4.097 ng/ml。结论通过计算生物学和基因工程技术相结合的方法构建的骆驼源单域抗体库,针对食品中常见的激素类兽药雌二醇,可以筛选得到背景清晰、具有较高亲和力的特异性抗体。(本文来源于《解放军预防医学杂志》期刊2016年03期）
王珏鑫[10]（2016）在《水稻耐盐性机理的计算生物学研究》一文中研究指出土壤盐碱化引起的非生物胁迫在全世界范围内造成了普遍持续的农作物减产。作为最重要的粮食作物,水稻(Oryza sativa)改良的一个重要方向就是通过分子育种的方法使其具备盐耐受性。然而作为一种由多种基因共同作用决定的复杂性状,人们对水稻耐盐性的机理仍然知之甚少。本文采用新的计算生物学方法,从系统生物学角度构建了水稻耐盐的机理网络;开发了一种基于机器学习Bootstrap SVM-RFE的改进volcano plot方法来处理基因表达数据,并从中选取与水稻耐盐相关的基因;通过构建选择得到基因的蛋白相互作用网络获得若干网络模块。这些模块所关联的生物过程包括:磷酸化作用、泛素作用和若干蛋白酶作用,如过氧化酶、天冬氨酸蛋白酶、葡萄糖基转移酶以及黄酮醇合成。通过基因本体富集分析,这些被找到的模块大多与已知的耐盐机理相关,如信号传导机制,离子泵,脱落酸调节,活性氧清除和离子隔离。这些结果也能够被数量性状位点(QTL),共表达分析和调控binding motif分析所验证和评估。本文还预测了一些与耐盐机制QTL密切相关蛋白的叁维结构,并从拓扑性质上探索其在机理网络中的作用。同时,针对不断涌现的二代测序数据,本文提出了一种贝叶斯划分算法,以发掘全基因组关联分析中基因型与表现型的高维相互作用,为从序列层面挖掘生物的分子机理提供数据挖掘和分析工具。本研究中的计算生物学研究在一定程度上揭示了水稻的耐盐机理,提供了研究一般植物性状的系统生物学计算流程。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
计算生物学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
中国科学院–德国马普学会合作生物信息和计算生物学课题组成立于2017年,目前隶属于中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室。课题组主要进行微生物组数据的深度挖掘和分析工作,利用统计学和生物信息学结合的方法,在一系列的微生物组数据、宿主基因组数据以及正在源源不断产生的多组学数据中发现生物学规律并研究其意义。课题组研究涉及分子进化、数量遗传学、疾病的遗传学因
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
计算生物学论文参考文献
[1].陈琦,李春秀,郑高伟,郁惠蕾,许建和.工业蛋白质构效关系的计算生物学解析[J].生物工程学报.2019
[2]..中国科学院微生物所-马普合作生物信息和计算生物学课题组(王军)[J].生物多样性.2019
[3].王滢,熊义春,陈佳,杨力.计算生物学分析在基因组编辑研究中的应用[J].生命的化学.2019
[4].王一州.气孔计算生物学模型软件在作物水分利用效率研究中的应用[C].2018中国作物学会学术年会论文摘要集.2018
[5].魏云鹏.miRNA-144-5p与甲状腺乳头状癌声学特征相关性研究及其计算生物学分析[D].广西医科大学.2018
[6].李向阳,刘晶晶.基于共类分析法的计算生物学学科交叉模式演变研究[J].情报探索.2018
[7].杜星.嗜冷丝氨酸蛋白酶适应机理的计算生物学研究[D].云南大学.2017
[8].王文渊,江华,潘海霞,杨浩,彭谨.人结肠癌第二代RNA测序数据的计算生物学研究流程[J].肿瘤代谢与营养电子杂志.2016
[9].刘超,曲晓辰,王冲,宁保安,高志贤.基于计算生物学方法的小容量单域抗体库的构建及食品中雌二醇特异性抗体的筛选[J].解放军预防医学杂志.2016
[10].王珏鑫.水稻耐盐性机理的计算生物学研究[D].吉林大学.2016
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