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大语言模型在蛋白质设计中的应用综述
张锦雄;孟雪莉;陈燕;韦松键;吕丽兰;胡小春;在蛋白质设计领域，人工智能技术的应用已经催生了一些大模型。蛋白质的计算设计是指利用计算机技术辅助确定蛋白质的氨基酸序列，实现预设的结构和功能的过程。基于计算的蛋白质设计可进行改造设计或从头设计。特定功能的蛋白质快速生成，对生物医学研究、药物开发和生物工程等领域的发展具有重要意义。本文首先从传统计算方法、机器学习方法和深度学习方法对蛋白质的计算设计进行了梳理概述，然后介绍大语言模型的核心架构Transformer,重点分类介绍了蛋白质大语言模型的研究应用，最后对未来的研究重点进行了展望。
蛋白质基因组学:进展、策略及问题
巩鹏涛;徐润生;方宣钧;蛋白质基因组学(proteogenomics)是一种用来确定新肽的更综合的方法,不仅能在蛋白质水平上验证基因表达和基因精细模式,还能改进蛋白质序列数据库。本文首先总结了现有基因组注释方法,结合质谱技术的发展,详细介绍了基于质谱的蛋白质组学的研究进展;其次,我们还重点呈现和探讨了蛋白质基因组学研究中的蛋白质片段化问题,及质谱数据比对库的构建和肽与蛋白质的鉴定及验证;最后,进一步探讨了基于蛋白质基因组学的基因组注释方法的优缺点。
三种土壤微生物总DNA提取方法的比较
王丽娜;许修宏;宛煜嵩;金芜军;本文对3种常用的土壤微生物总DNA提取方法Martin法、高盐改进法及试剂盒法进行了比较,并通过DNA得率、纯度及16S rDNA V3可变区的PCR扩增结合DGGE法(denaturinggradient gel electrophoresis),分别对3种方法进行评价。结果表明,3种方法提取的DNA均能满足土壤微生物多样性分析的要求。其中试剂盒方法操作简单,提取的DNA质量较高,但DNA得率较低且成本昂贵。Martin法和高盐改进法用时较长,DNA得率较高,纯度较低,但对后续PCR扩增和DGGE分析没有明显影响,且成本低廉。
花卉植物基因组学研究进展与展望
高敏;陈玲玲;花卉是园艺植物的重要组成部分，具有丰富的种质资源。随着高通量测序技术的发展，基因组学研究已成为花卉植物的研究热点之一。高质量的基因组序列为研究花卉植物基因组的结构与功能、起源与进化、基因定位和遗传改良等提供了重要的信息基础。本综述介绍了蔷薇科(Rosaceae)、菊科(Asteraceae)和兰科(Orchidaceae)等花卉植物基因组研究进展及应用，并对花卉植物基因组的发展前景进行了展望。
精神疾病与酒精饮用的因果关联：两样本孟德尔随机化分析
范佳慧;Syed Ali Alamdar Shah;温燕勤;陈剑华;李志强;陆婷婷;王卓;潘敦;师咏勇;科学研究表明精神疾病与饮酒具有较强的关联性，但这种关联的具体影响仍未被清楚地揭示。为了促进公共卫生的发展和临床干预治疗的进行，我们试图探讨精神疾病与饮酒的因果关系。基于全基因组关联性研究的最新公开统计数据，我们进行了两样本孟德尔随机化分析。研究对象涉及5种主要精神障碍(重度抑郁症，双相情感障碍，精神分裂症，自闭症谱系障碍，注意力缺陷多动障碍)以及酒精饮用(酒精依赖，酒精问题和每天饮酒次数)。主要分析方法为逆方差加权、MR-Egger回归分析、加权中位数分析以及MR-PRESSO,被进一步用作敏感性分析。我们发现了精神分裂症与酒精依赖(IVW beta=0.158 5,95%CI在0.058 4～0.258 7,P=0.001 9)和每天饮酒次数(IVW beta=-0.013 14,95%CI在-0.021 87～-0.004 417,P=0.003 2)之间存在因果关联。另外，自闭症谱系障碍(IVW beta=0.425 9, 95%CI在-0.784 8～-0.067 05,P=0.020)和注意力缺陷多动障碍(IVW beta=0.225 7, 95%CI在0.023 83～0.427 5,P=0.028)对酒精依赖也存在潜在的因果关联。我们的结果表明了精神分裂症和注意力缺陷多动障碍会增加酒精依赖的风险，同时也揭示精神分裂症与酒精饮用之间的因果关系，以及从自闭症谱系障碍和注意力缺陷多动障碍对于酒精使用的潜在因果关系。
基因工程及花色素合成途径在花色改良中的研究进展
冯欢;易姝利;左佳琦;谢佳恒;黄萱;随着经济的发展,转基因技术在花卉中的应用也越来越关键,通过基因工程使花色发生变化已经在商业中运用。生物碱类、胡萝卜素和类黄酮化合物等一类活性物质共同作用使植物的花色更具观赏性,目前,在花色改良上应用较多的是类黄酮色素,其研究机理也较为清楚。本文主要介绍了F3'5'H(类黄酮-3',5'-羟基化酶)和F3'H(类黄酮-3'-羟基化酶)的生物合成途径,阐述了基因工程技术对花色修改的作用,综述了目前花卉转基因工程的研究现状和花色素合成的主要途径及影响因素,同时简单介绍了目前改良花色的几种策略和就其存在的问题、发展前景做出了讨论。
微卫星分子标记及其在动物遗传育种中的研究进展
杨万云;郑军军;贾博寅;常树卓;刘慧;李春义;王桂武;杨福合;微卫星分子标记在基因组中具有含量丰富、多态性、共显性和易于检测等优点,是动物遗传育种应用中一种重要的分子标记技术。随着科学技术的飞速发展,微卫星标记的研究方法也日新月异:生物信息学技术的兴起使得微卫星位点的获得越来越方便;高通量测序技术的成熟使得开发新微卫星标记更加简单高效;自动化的序列分析仪器使得微卫星DNA的检测越来越快速准确;同时微卫星标记的应用范围也越来越广泛,其功能的开发正逐渐从刚开始的个别位点研究转变到全基因组微卫星分析。本研究简单介绍了微卫星分子标记的特点,重点综述了目前微卫星分子标记的获得、开发和筛选方法,及其在动物遗传育种中的应用,将为微卫星分子标记的研究提供理论支持。
拟盘多毛孢属的分类学研究进展
韦继光;徐同;潘秀湖;廖旺姣;从拟盘多毛孢属及相关属的建立、属的界定特征、属内种的传统鉴定方法、拟盘多毛孢属有性阶段的形态特征等方面的叙述,展示了以形态学和分子系统学相结合建立的拟盘多毛孢属与近缘属关系的分类检索表,指出了以形态学和分子特征相结合将是拟盘多毛孢属分类命名的未来趋势。
水稻QTL定位研究进展
田翠;张涛;蒋开锋;杨莉;郑家奎;水稻的许多重要农艺性状均属于数量性状,研究水稻数量性状遗传对水稻育种具有十分重要的意义。近年来大量的研究揭示了水稻QTL的基本特征,剖析了重要农艺性状的遗传基础,给水稻遗传改良带来了新策略,不断深入的研究已经完成了水稻特定数量基因的精细定位和克隆,到目前为止已经有一万多个水稻QTL进行了定位,其中有19个进行了克隆,这对水稻育种具有十分重要的意义。本文主要综述了QTL定位的理论基础,水稻QTL定位的研究进展,并对水稻QTL研究的趋势进行了展望。