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密码子用法数据库辅助工具CUDassist的开发被引量：2: 2010年; 密码子用法的研究是遗传密码的进化、基因的水平转移、基因表达的调控和异源表达的优化等领域不可或缺的内容。2个重要的密码子用法在线服务密码子用法数据库(CUD)和图形化密码子用法分析器(GCUA)为研究者提供了有力的数据支持,但仍存在一些问题,如密码子用法数据库可接受的检索方式过于单一,在特定密码子用法表(CUT)中Fraction参数值显示有误,图形化密码子用法分析器仅提供2个密码子用法表的比对视图等。本文针对这些问题,研发了密码子用法数据库辅助工具"CUDassist",做出4个改进:(1)增加密码子用法数据库的可检索方式;(2)修正密码子用法数据库中Fraction值显示错误的问题;(3)在密码子用法表中直接给出相对适应度(RA)参数值;(4)提供多个密码子用法表的比对视图。从而为研究者提供更方便、准确和丰富的密码子用法的信息,并在一定程度上有效融合了密码子用法数据库和图形化密码子用法分析器的功能,实现一站式服务。; 余劲聪方柏山

基于对应分析的密码子用法可视化研究: 2011年; 密码子用法可以简介为物种、基因组、基因或序列集中64种密码子的使用方式。密码子用法的可视化为研究样本的密码子用法特征、不同样本间的密码子偏好,提供了1种直观、有效的图形化手段。可基于多种参数的对应分析(CA)法是其中1种重要的可视化方法。在本文中,以果蝇、人类、拟南芥、酿酒酵母、线虫、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及除虫链霉菌8个物种的密码子用法数据为例,通过比较密码子实际出现次数(Number)、密码子用法频率(F1000)、密码子用法分值(Fraction)、相对适应度(RA)与相对同义密码子用法(RSCU)5种参数的可视化结果,得到如下初步结论:(1)不论采用5种参数中的哪1种,65维(一维物种+64维密码子)的数据都可通过CA降维为7维,而此时的累计惯量为100%,即完全还原原数据集中的所有信息;(2)采用密码子平均用法(F1000)是1个较好的选择,其前二维的累计惯量可以达到83.6%,但是基于Fraction可以获得更高的累计惯量,达到85.1%,Number、RSCU次之,在考虑计算量的情况下,选择Number也可以获得失真度较小的结果,RA参数的最低,仅有76.9%。; 余劲聪方柏山; 关键词：密码子优化

Codon Usage Database自动寻错平台CUDer的组建与应用: 2011年; 密码子用法数据库(CUD)是密码子用法与密码子优化研究领域的一个重要的在线服务,为了找出该数据库中潜在的两种不再适用的记录,即已过期的陈旧记录和在遗传密码类型上实际无法有效支持的记录(简称不支持记录),本文通过结合前期自主研发的两个软件BestCodon与CUDassist,组建了CUD自动寻错平台CUDer,并应用于上述问题的研究。结果发现,CUD中存在317条陈旧记录与4条不支持记录。对于陈旧记录,这些记录的物种分类号在NCBI中已发生变更,研究者应该避免使用这些记录的相关数据;对于不支持记录,本文借助CUDer计算得到这些记录正确的密码子用法表(CUT),弥补了当前CUD的不足。此外,该平台也为面向CUD的自动化数据处理,提供了一个新的软件框架,具有一定的借鉴意义。; 余劲聪方柏山; 关键词：密码子用法生物信息学

固定化丁酸梭菌转化甘油生产1,3-丙二醇的研究: 2014年; 通过比较棉纤维织物、聚乙烯醇缩甲醛柱体、活性炭颗粒在35℃、厌氧条件下吸附丁酸梭菌(Clostridium butyricum)将甘油转化为1,3-丙二醇的有效性,选择活性炭颗粒作为固定化丁酸梭菌的较佳载体.以活性炭颗粒作为吸附载体时,初始甘油质量浓度从20g/L提高至252g/L,最终1,3-丙二醇质量浓度从9.5g/L增加至38.3g/L,同时残余甘油质量浓度从0g/L提高至96.3g/L,1,3-丙二醇的时空产率从0.7g/(L·h)提高至2.2g/(L·h),摩尔得率从65%降低至58%.; 张蓝蓝王世珍朱春杰方柏山; 关键词：甘油 1,3-丙二醇填充床固定化细胞

丁酸梭菌产1,3-丙二醇的培养基优化被引量：1: 2012年; 为提高丁酸梭菌(Clostridium butyricum)VPI 1718产1,3-丙二醇的能力,采用均匀设计试验和人工神经网络结合遗传算法对培养基进行优化,得到最优配方(g/L):废甘油70,酵母粉2.0,KH2PO4 0.6,K2HPO4 1.2,(NH4)2SO42.6,MgSO4 0.2;使用该培养基在5 L发酵罐中分批培养14 h丁酸梭菌后,1,3-丙二醇质量浓度为33.0g/L,转化率为55.3%,生产强度为2.36 g/(L·h),较优化前分别提高了32.5%,7.17%和33.3%.; 熊玮朱春杰方柏山; 关键词：丁酸梭菌 1,3-丙二醇均匀设计人工神经网络遗传算法

高通量高频密码子软件HighCodon的开发被引量：1: 2011年; 特殊密码子的鉴别是密码子用法研究中的重要课题,对基因工程领域中密码子优化的实验设计起到关键性作用。高频密码子提供了其中1种方法,但其界定标准仍存有问题。本文研发的高通量高频密码子软件HighCodon,解决了在海量序列数据中检验该标准的适用性问题的瓶颈,为相关研究提供有力的工具支持。该软件主要包括3个功能模块,即输入解析模块、密码子用法表生成模块和高频密码子鉴别模块,并具备3个显著特点:(1)多数据源性,可接受3种类型的输入,即本地FASTA格式的序列文件、本地密码子用法表(CUT)格式的CUT文件和远程密码子用法数据库(CUD)的CUT地址,兼顾本地和远程两种数据来源;(2)高灵活性,支持3种输入的混合形式;(3)高通量性,多条输入记录的批量处理。该软件与重要在线服务CUD具有良好的整合,可方便获取高达35799个物种的CUT,同时进行高频密码子分析。此外,为了便于CUT数据存储和交换,本文参照FASTA格式,提出1种CUT格式。; 余劲聪方柏山

密度泛函方法研究甘油和3-羟基丙醛的结构和性质: 2011年; 采用密度泛函理论(DFT)广义梯度近似(GGA)-VWNBP水平和DND基组研究了甘油和3-羟基丙醛的全优化几何构型、电子结构、福井前线轨道和热力学性质,为研究该类化合物的结构与性质关系提供理论依据,为甘油脱水酶结构改造和分子设计提供配体数据.; 杜利敏曾宏卢思满方柏山; 关键词：密度泛函理论甘油 3-羟基丙醛几何构型热力学性质

2种方法对不同pH下猪胰岛素结构的分子动力学模拟: 2011年; 为了研究猪胰岛素单体在不同pH下的动态变化,本文从已有的NMR实验数据出发,通过2种不同的方法对胰岛素单体进行了MD模拟,方法1在已知不同pH下晶体结构及氨基酸侧链质子化状态时进行模拟,方法2为从特定晶体结构出发,通过设定部分氨基酸侧链的质子化状态来模拟不同pH下蛋白的结构变化。方法2在某些文章中已被使用,但是没有人探索过该方法是否具有普适性。本文的研究表明,方法2可以比较好地模拟不同pH下蛋白的结构变化,该方法可能具有普适性。针对胰岛素B链C末端的PheB24和PheB25的结构变化,PheB25的侧链在pH为6左右时会移动到胰岛素表面,同时PheB24处的β折叠会转变为无规卷曲,这一结果表明该处的β折叠可能并不是胰岛素单体聚合为二聚体的必要条件。; 马宁余劲聪方柏山

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国家自然科学基金(21076172)