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基于配对样本间的聚鸟嘌呤基因型差异构建结直肠癌系统进化树

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中华肿瘤杂志 2023年第5期45卷 382-388页

作者：高鑫于涛张琦张师垚黄迪赵信禹刘刚天津医科大学总医院普通外科天津300052 天津医科大学总医院肿瘤内科天津300052

目的探讨结直肠癌(CRC)原发灶和淋巴结转移灶的肿瘤内异质性空间分布及其与转移的关系。方法2017年1—12月在天津医科大学总医院普通外科接受手术切除并伴有区域淋巴结转移的原发性CRC患者20例。对患者手术切除组织的蜡块进行连续切片,... 详细信息

目的探讨结直肠癌(CRC)原发灶和淋巴结转移灶的肿瘤内异质性空间分布及其与转移的关系。方法2017年1—12月在天津医科大学总医院普通外科接受手术切除并伴有区域淋巴结转移的原发性CRC患者20例。对患者手术切除组织的蜡块进行连续切片,经Histogene染色后行显微切割,获取原发肿瘤组织样本、淋巴结转移组织样本和正常组织样本。提取DNA,采用多重PCR扩增及毛细管电泳检测配对样本的聚鸟嘌呤(Poly-G)基因型。分析临床病理特征与Poly-G突变频率的关系。基于配对样本间的Poly-G基因型差异计算距离矩阵,构建CRC系统进化树。结果共检测20例患者的237个样本,其中134个原发肿瘤组织样本,66个淋巴结转移组织样本,37个正常组织样本,每例患者均检测出Poly-G突变。肿瘤低、未分化患者的Poly-G突变频率[(74.10±23.11)%]高于高、中分化患者[(31.36±12.04)%,P0.05)。基于配对样本的Poly-G基因型差异构建了20例患者的系统进化树,能明确显示患者肿瘤的进化过程和淋巴结转移的亚克隆来源。结论CRC原发灶和淋巴结转移灶的肿瘤内异质性普遍存在。Poly-G突变积累于CRC的发生发展过程中,并广泛存在于CRC的原发灶和淋巴结转移灶,可作为遗传标志物构建系统进化树,高效、便捷地展示CRC肿瘤内异质性的空间分布和转移途径。

关键词：结直肠肿瘤肿瘤内异质性聚鸟嘌呤突变系统进化树

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基于神经网络的多叉系统进化树构造

哈尔滨工程大学学报 2006年第B07期27卷 27-31页

作者：蒋宗礼许光俊北京工业大学计算机学院北京100022

力求解决困扰传统进化树构造中只能生成二叉树、精度低和Tie Tree的问题。采用自组织神经网络对序列进行分类，生成进化树过程中允许扩展当前非叶子节点，并通过设置适当的参数优化进化树的分层。使用此方法，获得了精度更高的多叉进化... 详细信息

力求解决困扰传统进化树构造中只能生成二叉树、精度低和Tie Tree的问题。采用自组织神经网络对序列进行分类，生成进化树过程中允许扩展当前非叶子节点，并通过设置适当的参数优化进化树的分层。使用此方法，获得了精度更高的多叉进化树，表明基于神经网络的方法对解决进化树构造中的问题是有效的。

关键词：系统进化树聚类 SOM 神经网络

系统进化树在行维持性血液透析患者丙型肝炎病毒感染的基因型及同源性分析中的应用

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上海医学 2013年第3期36卷 223-228页

作者：陈嘉何永成栾韶东丁小强深圳市第二人民医院肾内科广东深圳518000 复旦大学附属中山医院肾内科

目的明确行维持性血液透析(MHD)患者丙型肝炎病毒(HCV)感染的基因型及同源性,为血液透析中心HCV感染的防治提供依据。方法选择1995年1月—2013年2月在深圳市第二人民医院规律行MHD的患者183例,采用荧光定量聚合酶链反应(PCR)测定抗-HCV... 详细信息

目的明确行维持性血液透析(MHD)患者丙型肝炎病毒(HCV)感染的基因型及同源性,为血液透析中心HCV感染的防治提供依据。方法选择1995年1月—2013年2月在深圳市第二人民医院规律行MHD的患者183例,采用荧光定量聚合酶链反应(PCR)测定抗-HCV阳性并行MHD患者的HCV-RNA定量。对HCV-RNA定量≥1×106U/L的MHD患者,通过巢氏反转录(RT)-PCR对5’UTR及NS5B区进行扩增,扩增产物通过Sequence Scannerv1.0导出峰图,Muscle进行序列比对,MEGA5.1构建进化树以确定基因分型,Bootstrap1000检测进化树的可靠性,Blat进行序列同源性分析,以同源性>95%认为有来自同一传染源的可能。结果 183例行MHD患者中,抗-HCV阳性13例,HCV感染率为7.1%。HCV-RNA定量≥1×106U/L9例:1b型7例(患者分别记录为PC1、PC2、PBC17、PC29、PBC31、PC34、PC32),6a型2例(患者分别记录为PC11、PC20)。1b型中,PC1与PC2间的遗传距离为0.000,PC2与PBC17间的遗传距离为0.008,PC29与PBC31间的遗传距离为0.035;6a型中,PC11与PC20间的遗传距离为0.068。PC1与PC2的同源性为100%,PC2与PBC17的同源性为99.23%,PC29与PBC31同源性为96.63%,PC11与PC20同源性为93.63%。9例患者的平均感染时间为(7.9±6.1)年,平均透析时间为(7.0±3.1)年。其中,PC1、PC2、PC11、PBC17和PC20均否认有输血史,行透析治疗1～3年间发现HCV感染;PC29、PBC31、PC32和PC34均有输血史;PC2和PC11在入住深圳市第二人民医院血液透析中心前、PC29和PBC31在进行MHD前均已证实为HCV感染。结论 1b型为深圳市第二人民医院血液透析中心行MHD的患者HCV感染最常见的基因型,其次为6a型。PC1、PC2和PBC17的HCV感染为同一流行株,同源性达99%以上,确定PC2为输入性传染源。

关键词：丙型肝炎病毒基因型血液透析系统进化树

利用系统进化树对H7N9大数据预测传播模型的评估

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中国生物工程杂志 2014年第11期34卷 18-23页

作者：杜鹏程于伟文陈禹保闫鹏程安云鹤陈晨中国疾病预防控制中心传染病预防控制所传染病预防控制国家重点实验室北京102206 感染性疾病诊治协同创新中心杭州310003 北京市计算中心北京100094 北京市理化分析测试中心北京100089

活禽贸易和H7N9禽流感病毒传播之间存在关联,应用大数据技术分析活禽交易网络数据,可进行疫情溯源并预测未来传播趋势。从流感研究数据库中获取了截止至2013年分离得到的H7N9毒株的血凝素基因核酸序列,构建系统进化树推断2013年上半年... 详细信息

活禽贸易和H7N9禽流感病毒传播之间存在关联,应用大数据技术分析活禽交易网络数据,可进行疫情溯源并预测未来传播趋势。从流感研究数据库中获取了截止至2013年分离得到的H7N9毒株的血凝素基因核酸序列,构建系统进化树推断2013年上半年疫情中H7N9在各省及城市间的传播情况,并与大数据推断结果进行对比分析。结果表明,系统进化树推断结果更为准确,但大数据分析能够提供更多地区的信息且具有更好的时效性,同时推断的传播模型准确度较高,在H7N9疫情的应对中具有较高的应用价值。

关键词： H7N9型禽流感系统进化树大数据传播模型

2001-2016年广州市登革3型病毒E基因序列及系统进化树分析

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中国人兽共患病学报 2018年第5期34卷 487-491页

作者：刘远蒋力云景钦隆苏文哲蔡文锋狄飚杨智聪广州市疾病预防控制中心广州510440

目的了解2001-2016年广州市登革3型病毒的流行情况,掌握毒株的进化情况和趋势。方法将登革热确诊病例的血清用荧光PCR检测,阳性血清用C6/36细胞进行病毒分离,测定分离毒株的E基因序列,与NCBI的毒株序列相比较,利用Mega 4.0软件构建系统... 详细信息

目的了解2001-2016年广州市登革3型病毒的流行情况,掌握毒株的进化情况和趋势。方法将登革热确诊病例的血清用荧光PCR检测,阳性血清用C6/36细胞进行病毒分离,测定分离毒株的E基因序列,与NCBI的毒株序列相比较,利用Mega 4.0软件构建系统进化树。结果 2001-2016年共分离到登革3型病毒24株,从基因型上分类属于基因亚型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ型,基因亚型Ⅲ在流行年份和分离毒株数上稍占优势。流行病学调查和序列分析均显示与东南亚国家流行的登革热相关度较高。结论广州市登革3型病毒以输入为主,随着输入压力增大、基因亚型增多和转换,可能会使广州市登革热流行传播更为复杂,流行风险进一步增高。

关键词：登革3型病毒 E基因系统进化树

构建微生物分子分类系统进化树的快速运算法与数据结构

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微生物学通报 1997年第1期24卷 22-26页

作者：陆正福徐丽华姜成林许宗雄云南大学数学系云南省微生物研究所昆明650091 台湾清华大学生命科学院新竹30043

本文介绍了构建系统进化树的NJ方法（NeighborJoiningMethod）所涉及的算法与数据结构。文中给出了基于数据复用性的算法改进，获得了快速算法──FNJ算法，从而将算法的时间复杂度由（N5）降低为（N3）；并给出了自动绘制进化分枝图的... 详细信息

本文介绍了构建系统进化树的NJ方法（NeighborJoiningMethod）所涉及的算法与数据结构。文中给出了基于数据复用性的算法改进，获得了快速算法──FNJ算法，从而将算法的时间复杂度由（N5）降低为（N3）；并给出了自动绘制进化分枝图的算法。

关键词：微生物分子分类算法数据结构系统进化树

基于SNP位点及系统进化树分析辽宁省水痘-带状疱疹病毒基因特征

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中华微生物学和免疫学杂志 2024年第12期44卷 1067-1075页

作者：王文思王艳王樱槥方兴安淑一郭晋源费思平辽宁省疾病预防控制中心免疫规划所辽宁中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所北京

目的分析辽宁省水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus, VZV)基因序列, 确定流行的优势基因型及核苷酸、氨基酸变异情况。方法 PCR方法对2017—2020年辽宁省31株VZV基因组开放阅读框(open reading frame, ORF)1、6、12、16、17、21... 详细信息

目的分析辽宁省水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus, VZV)基因序列, 确定流行的优势基因型及核苷酸、氨基酸变异情况。方法 PCR方法对2017—2020年辽宁省31株VZV基因组开放阅读框(open reading frame, ORF)1、6、12、16、17、21、22、35、37、38、50、54、55、56、60、66的部分片段进行特异性扩增, 并对扩增产物进行序列测定, 结合单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)及系统进化树两种方法确定病毒基因型别, 分析不同位点核苷酸及氨基酸的变异情况。结果辽宁省31株VZV均为Clade 2基因型。31株VZV序列与Clade 2基因型参考株相比, 核苷酸与氨基酸的同源性分别为99.6%～100.0%和98.7%～100.0%, 遗传距离为0～0.002。与V-Oka疫苗株相比, 31株VZV均有位点发生变异, 导致氨基酸发生变化, 包括1株在ORF1的541～549位点发生ACCTCCCAA缺失, 2株在ORF1的780～781位点发生CGG插入;31株VZV的24个位点发生点突变, 其中同义突变15处, 错义突变9处, 编码区内突变20处, 编码区外突变4处, 编码区内的同义突变13处, 编码区内的错义突变7处。发生在编码区内的错义突变包括731位点C→T的碱基突变, 790位点C→T的碱基突变, 791位点C→T的碱基突变, 17829位点A→G的碱基突变, 24567位点G→A的碱基突变, 98261位点T→C的碱基突变, 101579位点A→C的碱基突变, 导致编码氨基酸分别发生由精氨酸→赖氨酸、精氨酸→谷氨酰胺、精氨酸→谷氨酰胺、组氨酸→精氨酸、精氨酸→谷氨酰胺、酪氨酸→组氨酸、亮氨酸→精氨酸的变化。结论 Clade 2基因型为近年来辽宁省VZV流行的优势基因型, 辽宁省VZV病毒株的基因序列高度保守。研究VZV基因特征, 对研究辽宁地区VZV分子流行病学具有重要意义, 并为水痘控制和疫苗接种计划提供科学依据。

关键词：水痘-带状疱疹病毒基因型单核苷酸多态性系统进化树

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基于DNA序列的系统进化树构建

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2008年第10期36卷 221-226页

作者：董安国高琳赵建邦呼加路长安大学理学院陕西西安710064 西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071

【目的】利用生物DNA序列构建系统进化树,以分析生物的进化过程。【方法】利用最大似然估计原理,给出了构建系统发生树的模型和算法。分别建立了确定父节点的ML模型、确定进化时间的ML模型以及保守概率与相似度关系模型;并通过递推,逐... 详细信息

【目的】利用生物DNA序列构建系统进化树,以分析生物的进化过程。【方法】利用最大似然估计原理,给出了构建系统发生树的模型和算法。分别建立了确定父节点的ML模型、确定进化时间的ML模型以及保守概率与相似度关系模型;并通过递推,逐步恢复生物进化的原过程。【结果】给定一系列生物的DNA序列,通过本算法可以建立这些生物的系统进化树,以及生物各自父辈的DNA序列和进化时间。【结论】由本研究构建算法得到的生物进化关系合理、算法复杂度低,可以用于大规模生物群体的系统进化树构建。

关键词： DNA序列系统进化树最大似然估计进化时间

用系统进化树重建方法确定HCV基因分型的最佳区域

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生物数学学报 2010年第3期25卷 515-520页

作者：万祥辉曾照芳重庆医科大学检验系临床检验诊断学教育部重点实验室重庆400016

从系统进化树重建原理出发,比较了HCV常用的几个基因分型区域的分型效果,包括5′UTR、core、E1、E2和NS5B区,探讨最能代替全基因组基因分型的区域.结果发现以5′UTR区建树,基因分型不完全正确而以core区、E1区、E2区及NS5B区建树,基因... 详细信息

从系统进化树重建原理出发,比较了HCV常用的几个基因分型区域的分型效果,包括5′UTR、core、E1、E2和NS5B区,探讨最能代替全基因组基因分型的区域.结果发现以5′UTR区建树,基因分型不完全正确而以core区、E1区、E2区及NS5B区建树,基因分型均完全正确,但同一基因型间的核苷酸演化距离存在差异.计算5条1a型序列的core区、E1区、E2区、NS5B区的核苷酸演化距离并和全基因组序列核苷酸演化距离比较,结果发现NS5B蛋白区基因分型最能反映病毒株的演化关系.确定NS5B区为丙型肝炎病毒基因分型的最佳区域.

关键词：系统进化树 HCV 基因分型最佳区域