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基因组选配研究及其在畜禽育种中的应用

畜牧兽医学报 2024年第1期55卷 1-10页

作者：王元清王兢朱波陈燕徐凌洋王泽昭张路培高会江李俊雅高雪中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193

基因组选配(genomic mating,GM)是利用基因组估计育种值、风险指数(有效性)、交配亲本互补信息等概念进行选配优化的方法,其侧重于最佳的交配组合而不是截断式选择,可以有效控制群体近交速率的增长、维持遗传多样性,是基因组时代下最具... 详细信息

基因组选配(genomic mating,GM)是利用基因组估计育种值、风险指数(有效性)、交配亲本互补信息等概念进行选配优化的方法,其侧重于最佳的交配组合而不是截断式选择,可以有效控制群体近交速率的增长、维持遗传多样性,是基因组时代下最具前瞻性的理论方法,具有更高的可行性、有效性,有望实现长期可持续的遗传进展。本文介绍了基因组选配的基本概念、原理与方法,并综述了畜禽育种中利用基因组信息优化选配的应用现状。此外,还提出了基因组选配亟待解决的问题以及未来研究方向。通过对这些问题的探索和研究,进一步提升基因组选配的效果,为推动畜禽育种的长期可持续发展提供参考。

关键词：基因组选配育种值近交遗传进展

华西牛与雪龙黑牛背最长肌重量的全基因组关联分析

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黑龙江畜牧兽医 2024年第6期 32-40页

作者：杜悦莹安炳星邓天宇杜丽丽梁忙李柯安宁曹晟高会江闵令江青岛农业大学动物科技学院山东青岛266109 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193

为了筛选华西牛和雪龙黑牛背最长肌重量相关的遗传标记和候选基因,试验以1478头华西牛和452头雪龙黑牛为研究对象,对其背最长肌重量性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),即测定其屠宰后背最长肌重量表型数据... 详细信息

为了筛选华西牛和雪龙黑牛背最长肌重量相关的遗传标记和候选基因,试验以1478头华西牛和452头雪龙黑牛为研究对象,对其背最长肌重量性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),即测定其屠宰后背最长肌重量表型数据,利用Illumina Bovine-HD(770K)芯片对其基因组进行基因分型,采用FarmCPU模型和GEMMA模型对质控后的芯片数据进行GWAS,挖掘与华西牛和雪龙黑牛背最长肌重量显著相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点和候选基因。结果表明:华西牛与雪龙黑牛群体背最长肌重量表型性状均符合正态分布,且二者芯片数据经过质控后分别得到607198,511320个SNP位点,这些SNP位点在二者各个染色体上的分布比较均匀;利用FarmCPU模型在华西牛与雪龙黑牛群体分别检测到12个和9个与其背最长肌重量显著相关的SNP位点,且华西牛群体的显著SNP位点分别位于1,5,7,11,12,13,15,16,22,23号染色体上,鉴定到KCNAB1、PFN2、RNF13、TTLL1、MCAT、CREB3L3、ZBTB7A、MAP2K2、CAMKMT、ZC3H13、OPTN、MCM10、UCMA、OVOL2、PET117、KAT14、MAML2、HHAT、FHIT和LY86共20个候选基因;雪龙黑牛群体的SNP位点分别位于4,16,27号染色体上,鉴定到PCLO、DCTD、WWC2共3个候选基因;利用GEMMA模型在华西牛与雪龙黑牛群体中分别检测到6个与其背最长肌重量显著相关的SNP位点,其中华西牛群体的SNP位点位于13号染色体上,鉴定到GATA3、TAF3、ODAD2、SNX5、MGME1、OVOL2、KAT14、PET117共8个候选基因;雪龙黑牛群体的SNP位点位于1,4,5,25号染色体上,但未鉴定到有效的候选基因。说明在华西牛和雪龙黑牛群体中分别检测到的18个和15个SNP位点与注释到的25个和3个候选基因可作为改良牛背最长肌重量的新的分子标记和候选基因。

关键词：全基因组关联分析(GWAS) 华西牛雪龙黑牛背最长肌重量候选基因

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机器学习全基因组选择研究进展

畜牧兽医学报 2024年第6期55卷 2281-2292页

作者：李竟张元旭王泽昭陈燕徐凌洋张路培高雪高会江李俊雅朱波郭鹏天津农学院计算机与信息工程学院天津300384 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193

机器学习方法是全基因组选择研究的重要分支,深度学习是近年来机器学习领域新的研究热点。本文介绍了机器学习以及深度学习全基因组选择研究的原理和应用发展,分别从模型框架、模型参数、特征选择等方面对深度学习全基因组育种值估计研... 详细信息

机器学习方法是全基因组选择研究的重要分支,深度学习是近年来机器学习领域新的研究热点。本文介绍了机器学习以及深度学习全基因组选择研究的原理和应用发展,分别从模型框架、模型参数、特征选择等方面对深度学习全基因组育种值估计研究进展进行了阐述,探讨了深度学习全基因组选择研究中面临的一些的问题,并对未来进行了展望。

关键词：全基因组选择研究进展机器学习深度学习原理与应用

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动物遗传评估软件研究进展

畜牧兽医学报 2024年第5期55卷 1827-1841页

作者：张元旭李竟王泽昭陈燕徐凌洋张路培高雪高会江李俊雅朱波郭鹏天津农学院计算机与信息工程学院天津300384 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193

遗传评估软件在动物领域的应用极大地提高了育种工作效率。随着基因组测序技术不断完善和人工智能技术的兴起,动物遗传评估软件也得到了快速的发展。本文首先介绍了常规育种和基因组育种在动物育种领域的应用,然后重点回顾了GBLUP方法... 详细信息

遗传评估软件在动物领域的应用极大地提高了育种工作效率。随着基因组测序技术不断完善和人工智能技术的兴起,动物遗传评估软件也得到了快速的发展。本文首先介绍了常规育种和基因组育种在动物育种领域的应用,然后重点回顾了GBLUP方法、贝叶斯方法和机器学习以及深度学习方法的全基因组遗传评估软件的特点和发展历史,最后展望了计算机软件在动物遗传评估育种中的未来发展趋势,旨为动物育种领域的研究人员提供相关遗传评估软件的参考。

关键词：动物遗传评估软件研究进展常规育种全基因组育种贝叶斯方法 GBLUP 机器学习

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CT影像组学对前纵隔小结节的诊断价值

临床医学进展 2024年第5期14卷 1132-1144页

作者：王兆丰艾江山高会江石国栋刘林赵连政魏煜程青岛大学附属医院胸外科山东青岛

目的:评估从胸部增强CT图像中提取的影像组学特征对胸腺上皮源性肿瘤和囊肿的鉴别能力,建立诺模图协助诊断前纵隔小结节的病理性质。方法:回顾性分析2019年1月至2022年12月在青岛大学附属医院因前纵隔小结节而接受手术治疗的患者,并分... 详细信息

目的:评估从胸部增强CT图像中提取的影像组学特征对胸腺上皮源性肿瘤和囊肿的鉴别能力,建立诺模图协助诊断前纵隔小结节的病理性质。方法:回顾性分析2019年1月至2022年12月在青岛大学附属医院因前纵隔小结节而接受手术治疗的患者,并分为胸腺上皮性源肿瘤与囊肿性病变两组。从术前胸部增强CT的动脉期与静脉期图像中分别提取病灶的影像组学特征进行筛选和降维后构建影像组学得分(Rad-score),结合临床与影像形态学特征共同进行单因素与多因素分析。以多因素Logistic回归有意义的独立预测因子构建诊断模型及对应列线图。通过受试者工作特征曲(ROC)、校准曲线及决策曲线分析(DCA)对列线图的诊断能力进行评估。结果:共244例患者纳入本研究,其中TET 89例,囊肿性病变155例。多因素回归结果显示结节有无强化、结节形状及Rad-score是病理性质的独立预测因子。基于这些因素构建的列线图在训练集(AUC 0.95)和测试集(AUC 0.86)上均显示出较好的诊断效能,校准曲线和DCA显示了列线图较好的诊断准确性和临床应用价值。结论:通过影像组学特征构建并验证了一个前纵隔小结节诊断列线图,作为一种无创诊断工具可以比较准确地区分胸腺上皮性肿瘤和囊肿性病变。

关键词：前纵隔肿物胸腺上皮源性肿瘤影像组学计算机断层扫描

牛MED28基因编码区克隆、生物信息学分析及组织表达谱研究

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中国畜牧兽医 2024年 3225-3236页

作者：李晋男王亚慧邓天宇梁忙杜丽丽李柯安宁薛青青骞里高雪张路培朱波陈燕王泽昭李俊雅高会江青岛农业大学动物科技学院中国农业科学院北京畜牧兽医研究所黑龙江八一农垦大学动物科技学院

【目的】克隆牛介体复合物亚单位28(mediator complex subunit 28,MED28)基因CDS区，预测MED28蛋白的结构功能，并分析MED28基因在牛各组织中的表达水平，为后续研究MED28基因的功能奠定基础。【方法】以牛成肌细胞RNA反转录的cDNA为模... 详细信息

【目的】克隆牛介体复合物亚单位28(mediator complex subunit 28,MED28)基因CDS区，预测MED28蛋白的结构功能，并分析MED28基因在牛各组织中的表达水平，为后续研究MED28基因的功能奠定基础。【方法】以牛成肌细胞RNA反转录的cDNA为模板，利用PCR方法扩增并克隆牛MED28基因CDS区。运用MegAlign、Mega 11.0软件进行MED28蛋白的相似性比对和系统进化树构建，利用ProtParam、ProtScale、SOPMA、SWISSMODEL、MEME、STRING等在线软件分析MED28蛋白的理化性质及结构功能，并通过实时荧光定量PCR检测MED28基因在牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、小肠、肌肉组织中的表达量。【结果】试验成功克隆MED28基因CDS区，长度为537bp，编码178个氨基酸。相似性比对结果表明，牛MED28蛋白与山羊、绵羊的相似性最高；系统进化树显示，牛与山羊、绵羊的遗传距离最近，与鸡的遗传距离最远。MED28蛋白属于不稳定的亲水性蛋白，无跨膜区和信号肽，主要在细胞外发挥作用，含有2个N-糖基化位点和21个磷酸化位点。MED28蛋白二级结构由α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲组成，其中α-螺旋占比最大，蛋白结构稳定，与三级结构预测结果一致。蛋白互作网络分析表明，MED28蛋白与其家族的多种蛋白之间存在互作，且主要在转录途径和甲状腺信号通路中发挥作用。MEME预测结果表明，MED28蛋白的保守基序在牛、人、猪、小鼠、马、兔、山羊、绵羊之间是相同的；MED28蛋白结构域有低复杂度和卷曲螺旋序列。实时荧光定量PCR结果表明，MED28基因在牛肌肉组织中的表达量显著高于其他组织（P<0.05）。【结论】牛和羊的亲缘关系最近、蛋白相似性高。MED28蛋白亲水且结构稳定，存在N-糖基化位点和磷酸化位点，无跨膜区和信号肽，主要分布在细胞外，并参与转录途径和甲状腺信号通路。MED28基因在牛肌肉组织中高表达。以上结果可为进一步研究牛MED28基因的功能提供参考。

关键词：牛 MED28基因克隆生物信息学

微创袖式肺叶切除手术:免疫治疗时代的机遇和挑战

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山东大学学报（医学版） 2022年第11期60卷 23-27页

作者：高会江魏煜程青岛大学附属医院胸外科山东青岛266003

袖式肺叶切除手术是局部晚期可切除中央型肺癌的一种标准治疗方式。与全肺切除手术相比,袖式肺叶切除手术可以在不影响患者生存的前提下,最大限度地通过保留肺组织而改善患者的生活质量。尽管支气管袖式肺叶切除增加了手术难度,但随着... 详细信息

袖式肺叶切除手术是局部晚期可切除中央型肺癌的一种标准治疗方式。与全肺切除手术相比,袖式肺叶切除手术可以在不影响患者生存的前提下,最大限度地通过保留肺组织而改善患者的生活质量。尽管支气管袖式肺叶切除增加了手术难度,但随着胸腔镜以及机器人技术的发展,微创袖式肺叶切除手术已经成为胸外科的常规术式。目前,随着免疫治疗在肺癌新辅助以及诱导治疗领域中的研究进展,越来越多的局部晚期可切除或潜在可切除的肺癌通过免疫治疗获得了根治的机会,这在改善患者预后的同时也为胸外科微创手术,尤其是微创袖式肺叶切除手术提出了更高的要求。本文对微创袖式肺叶切除手术的现状进行系统阐述以及前景展望。

关键词：中央型肺癌微创袖式肺叶切除免疫治疗生存

远交群体动态性状基因定位的似然分析 Ⅰ.理论方法

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Acta Genetica Sinica 2004年第11期31卷 1116-1122页

作者：杨润清高会江孙华 Shizhong Xu 上海交通大学农业与生物学院上海201101 东北农业大学动物科学技术学院哈尔滨150030 DeptermentofBotany&PlantScience UniversityofCalifornia

受动物遗传育种中用来估计动态性状育种值的随机回归测定日模型思想的启发 ,将关于时间 (测定日期 )的Legendre多项式镶嵌在遗传模型的每个遗传效应中 ,以刻画QTL对动态性状变化过程的作用 ,从而建立起动态性状基因定位的数学模型。利... 详细信息

受动物遗传育种中用来估计动态性状育种值的随机回归测定日模型思想的启发 ,将关于时间 (测定日期 )的Legendre多项式镶嵌在遗传模型的每个遗传效应中 ,以刻画QTL对动态性状变化过程的作用 ,从而建立起动态性状基因定位的数学模型。利用远交设计群体 ,阐述了动态性状基因定位的似然分析原理 ,推导了定位参数似然估计的EM法两步求解过程。结合动态性状遗传分析的特点和普通数量性状基因定位研究进展。

关键词：动态性状基因定位 Legendre多项式极大似然法

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食管癌免疫检查点抑制剂的研究进展

中华外科杂志 2019年第10期57卷 795-800页

作者：高会江尚晓滨于振涛青岛大学附属医院胸外科 266003 天津医科大学肿瘤医院食管肿瘤科国家肿瘤临床医学研究中心天津市肿瘤防治重点实验室天津市恶性肿瘤临床医学研究中心300060

程序性细胞死亡蛋白-1(PD-1)和细胞毒性T细胞抗原-4(CTLA-4)是重要的免疫检查点,可通过与对应配体的相互作用而抑制T细胞的活化及细胞因子的产生,在维持机体的外周耐受方面发挥重要的作用。利用抗CTLA-4/PD-1/PD-L1的单克隆抗体阻断肿... 详细信息

程序性细胞死亡蛋白-1(PD-1)和细胞毒性T细胞抗原-4(CTLA-4)是重要的免疫检查点,可通过与对应配体的相互作用而抑制T细胞的活化及细胞因子的产生,在维持机体的外周耐受方面发挥重要的作用。利用抗CTLA-4/PD-1/PD-L1的单克隆抗体阻断肿瘤的信号转导通路,已经在多种实体瘤中显示出卓越的抗肿瘤疗效,预计未来十年内免疫疗法将用于60%晚期肿瘤的治疗。食管癌是世界范围内癌症相关死亡的主要原因之一,其5年生存率普遍较低,放疗、化疗、手术是食管癌目前标准的治疗手段,对于接受标准治疗无效的食管癌患者,目前尚无有效的治疗方案。由于食管癌体细胞基因突变的多样性及新抗原的产生,免疫治疗成为改善食管癌预后的一种可行的治疗方案。在这种情况下,食管癌的免疫疗法,或者更具体的免疫检查点抑制剂的应用逐渐成为食管癌治疗研究的重点。目前,依匹单抗、曲美姆单抗、派姆单抗、纳武单抗等免疫检查点抑制剂治疗食管癌的相关研究正以惊人的速度进行,其相关研究结果也显示了免疫检查点抑制剂在食管癌治疗中良好的应用前景,然而其疗效预测及最佳获益人群选择的标准仍需进一步研究。

关键词：食管肿瘤免疫疗法免疫检查点