检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机器学习在蛋白质功能预测领域的研究进展

生物工程学报 2023年第6期39卷 2141-2157页

作者：池燕飞李春冯旭东北京理工大学化学与化工学院化学工程系生物化工研究所医药分子科学与制剂工程工业和信息化部重点实验室北京100081 清华大学化学工程系工业生物催化教育部重点实验室北京100084

蛋白质是有机生命体内不可或缺的化合物,在生命活动中发挥着多种重要作用,了解蛋白质的功能有助于医学和药物研发等领域的研究。此外,酶在绿色合成中的应用一直备受人们关注,但是由于酶的种类和功能多种多样,获取特定功能酶的成本高昂,... 详细信息

蛋白质是有机生命体内不可或缺的化合物,在生命活动中发挥着多种重要作用,了解蛋白质的功能有助于医学和药物研发等领域的研究。此外,酶在绿色合成中的应用一直备受人们关注,但是由于酶的种类和功能多种多样,获取特定功能酶的成本高昂,限制了其进一步的应用。目前,蛋白质的具体功能主要通过实验表征确定,该方法实验工作繁琐且耗时耗力,同时,随着生物信息学和测序技术的高速发展,已测序得到的蛋白质序列数量远大于功能获得注释的序列数量,高效预测蛋白质功能变得至关重要。随着计算机技术的蓬勃发展,由数据驱动的机器学习方法已成为应对这些挑战的有效解决方案。本文对蛋白质功能及其注释方法以及机器学习的发展历程和操作流程进行了概述,聚焦于机器学习在酶功能预测领域的应用,对未来人工智能辅助蛋白质功能高效研究的发展方向提出了展望。

关键词：人工智能机器学习蛋白质功能功能预测

噪声暴露对大鼠肠道菌群结构的影响及功能预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

环境与职业医学 2022年第2期39卷 179-185页

作者：崔亚男佘晓俊李宁宁张秀芝崔博余善法郑州大学公共卫生学院劳动卫生与职业病学教研室河南郑州450001 军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所天津300041 河南医学高等专科学校科研外事处河南郑州451191 河南医学高等专科学校病理学教研室河南郑州451191

[背景]噪声对机体产生多种负面影响,肠道菌群受环境影响并与疾病的发生密切相关。目前关于长期噪声暴露对肠道菌群的影响知之甚少。[目的]研究旨在探究噪声暴露对大鼠肠道菌群结构的影响,并进行菌群功能预测。[方法]雄性Wistar大鼠(6周... 详细信息

[背景]噪声对机体产生多种负面影响,肠道菌群受环境影响并与疾病的发生密切相关。目前关于长期噪声暴露对肠道菌群的影响知之甚少。[目的]研究旨在探究噪声暴露对大鼠肠道菌群结构的影响,并进行菌群功能预测。[方法]雄性Wistar大鼠(6周龄,160~180 g)被随机分为对照、95 dB噪声暴露(NE_95dB)组和105 dB噪声暴露(NE_105dB)组,每组10只。NE_95dB和NE_105dB组大鼠分别暴露于95 dB声压级(SPL)及105 dB SPL的噪声中,每天4 h,连续30 d,对照组则暴露于背景噪声下。在末次噪声暴露结束后采集大鼠粪便用于肠道菌群的检测。基于16S核蛋白体RNA(rRNA)基因测序法对大鼠粪便中的菌群α、β多样性及结构进行分析比较,并应用隐性状态重建群落系统进化研究(PICRUSt)对肠道菌群基因进行功能预测。[结果]噪声暴露后大鼠肠道菌群结构与对照组比较存在差异。α多样性结果中,NE_95dB组与NE_105dB组比较的Chao1指数差异有统计学意义(P=0.02),而噪声暴露组的Shannon和Simpson指数相对于对照组差异均无统计学意义(P>0.05)。β多样性分析显示对照组与噪声暴露组样本之间的物种丰度差异较大(P=0.001)。进一步的物种分析表明,与对照组比较,在属水平的瘤胃菌属NK4A214群(P功能预测分析显示:对照组与NE_95dB组比较的差异通路共8个,其中D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢、抗坏血酸和醛糖酸盐代谢、类胡萝卜素生物合成、甘油磷脂新陈代谢、矿物质吸收、核苷酸结合寡聚化结构域样受体信号通路和非同源性末端结合下调,核苷酸代谢上调;对照组与NE_105dB组比较的差异通路共38个;D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢、矿物质吸收通路是两噪声暴露组共同存在的差异代谢通路,且相对于对照组都呈下调趋势。[结论]长期噪声暴露改变了大鼠肠道菌群结构,并可能影响多种菌群基因代谢功能。

关键词：噪声 16S核蛋白体RNA基因肠道菌群功能预测

不同盐渍化生境野生乌拉尔甘草土壤细菌群落结构及功能预测分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微生物学报 2024年第5期64卷 1550-1566页

作者：徐可陆嘉惠李新张迦得罗加粉郑雪荣石河子大学生命科学学院新疆石河子832003 绿洲城镇与山盆系统生态兵团重点实验室新疆石河子832003 石河子大学甘草研究所新疆石河子832003

【目的】探究典型盐生药用植物野生乌拉尔甘草在不同盐渍化生境下土壤细菌群落多样性、组成和功能特征,有助于建立土壤盐分与甘草生长发育、药材品质形成相关的微生物组之间的联系,对栽培甘草药材品质提高具有重要意义。【方法】从野生... 详细信息

【目的】探究典型盐生药用植物野生乌拉尔甘草在不同盐渍化生境下土壤细菌群落多样性、组成和功能特征,有助于建立土壤盐分与甘草生长发育、药材品质形成相关的微生物组之间的联系,对栽培甘草药材品质提高具有重要意义。【方法】从野生乌拉尔甘草的6个主分布区采集原生境土壤,采用高通量测序技术比较非盐渍(un-salinization,US)、轻度盐渍(light salinization,LS)、中度盐渍(moderate salinization,MS)以及重度盐渍(heavy salinization,HS)生境中土壤细菌群落多样性、组成及功能的差异,并挖掘不同生境中优势细菌。【结果】野生乌拉尔甘草原生境土壤细菌群落丰富度和多样性在轻度盐渍(LS)组和中度盐渍(MS)组中明显高于非盐渍(US)组、重度盐渍(HS)组,且重度盐渍(HS)组最低。主成分分析(principal component analysis,PCA)表明不同盐渍程度组间的野生乌拉尔甘草土壤细菌群落组成和功能具有显著差异(P功能的重要因子。属水平,非盐渍(US)组和轻度盐渍(LS)组中的显著优势细菌相同,均为植物有益菌,包括类诺卡氏菌属(Nocardioides)、链霉菌属(Streptomyces)、栖大理石菌属(Marmoricola);重度盐渍(MS)组中显著优势属既包括有益菌未鉴定_酸杆菌属(unidentified_Acidobacteria),也包括嗜盐菌盐单胞菌属(Halomonas)、海杆菌属(Marinobacter);重度盐渍(HS)组中显著优势细菌以嗜盐菌或耐盐菌为主,包括盐单胞菌属(Halomonas)、海杆菌属(Marinobacter)、楚帕氏菌属(Truepera)、别样矿生菌属(Aliifodinibius)、盐坑微菌属(Salinimicrobium)和需盐杆菌属(Salegentibacter)。PICRUSt功能预测分析强调非盐渍(US)组、轻度盐渍(LS)组和中度盐渍(MS)组中的土壤细菌群落与植物互作方面的潜力,表明非盐渍、轻度盐渍和中度盐渍生境中的有益菌对野生乌拉尔甘草生长发育、品质形成具有重要影响。PICRUSt功能预测同时也强调了重度盐渍(HS)组在自我修复适应高盐环境以及参与野生乌拉尔甘草耐盐性提高方面具有潜能,表明重度盐渍生境中的嗜盐菌和耐盐菌对乌拉尔甘草抗盐能力具有重要作用。中度盐渍生境兼具以上二者优势菌群的特征,是值得关注的类型。【结论】野生乌拉尔甘草土壤细菌群落多样性和丰富度在轻度盐渍和中度盐渍生境中明显高于非盐渍和重度盐渍生境;细菌群落的组成和功能在非盐渍和轻度盐渍生境中具有相似性,并与重度盐渍生境存在显著差异,中度盐渍生境兼具以上二者的特征。

关键词：乌拉尔甘草盐碱土高通量测序群落组成功能预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

万年县古稻原产区细菌多样性分析及功能预测

中国生态农业学报（中英文） 2024年第3期32卷 380-390页

作者：刘亚军汪成钵章涛叶翠储小东廖文成李荣富吴永明江西省科学院微生物研究所南昌330096 江西省煤田地质勘察研究院南昌330001

为探讨我国古稻原产区独特的土壤微生态环境,本研究以江西省万年县古稻原产区及邻近区域稻田为研究对象,采用16S rDNA高通量测序技术和FAPROTAX功能预测分析了细菌群落结构及功能,并探究影响细菌群落结构与功能特性的关键土壤理化因子... 详细信息

为探讨我国古稻原产区独特的土壤微生态环境,本研究以江西省万年县古稻原产区及邻近区域稻田为研究对象,采用16S rDNA高通量测序技术和FAPROTAX功能预测分析了细菌群落结构及功能,并探究影响细菌群落结构与功能特性的关键土壤理化因子。结果显示,古稻原产区土壤除了包含更高含量的有效氮和Cu,其他理化因子与邻近区域并未表现出明显的差异。古稻原产区的细菌群落特征与其他区域的差异性主要体现在种群组成上,而不是细菌丰度(基于荧光定量PCR技术)和Alpha多样性。与邻近区域相比,古稻原产区土壤中包含更高相对丰度的厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota),及更低相对丰度的酸杆菌门(Acidobacteriota)和硝化螺旋菌门(Nitrospirota)。此外,古稻原产区细菌类群表现出更强的碳代谢(包括甲醇氧化、发酵、纤维素分解和碳氢化合物降解等)能力和更弱的氮(包括硝化作用和N2O反硝化等)、硫代谢潜力。进一步的分析发现,细菌的群落和功能潜力特征除了受土壤营养元素的影响,还受pH和多种重金属元素(如Cd、Cu、Hg、Ni)的影响。本研究解析了古稻原产区微生态环境的特异性,明确了其稻田土壤拥有更高的碳周转和氮储能力,为未来推广优质水稻种植和改善农田生态系统提供了理论参考。

关键词：古稻稻田土壤高通量测序细菌群落功能预测

黄土高原苜蓿-粮食作物轮作下土壤细菌群落特征和生态功能预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

应用生态学报 2022年第4期33卷 1109-1117页

作者：王晓菲罗珠珠张仁陟牛伊宁李玲玲田建霞孙鹏洲刘家鹤甘肃农业大学资源与环境学院兰州730070 甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070

为揭示多年种植苜蓿后轮作不同作物对黄绵土细菌群落的影响,本研究通过布设在黄土高原雨养农业区的长期定位试验,采用16S rRNA基因高通量测序技术和PICRUSt方法探究苜蓿(LC)、苜蓿-休闲-小麦(L_(F)W)、苜蓿-休闲-玉米(L_(F)C)、苜蓿-马... 详细信息

为揭示多年种植苜蓿后轮作不同作物对黄绵土细菌群落的影响,本研究通过布设在黄土高原雨养农业区的长期定位试验,采用16S rRNA基因高通量测序技术和PICRUSt方法探究苜蓿(LC)、苜蓿-休闲-小麦(L_(F)W)、苜蓿-休闲-玉米(L_(F)C)、苜蓿-马铃薯(LP)与苜蓿-谷子(LM)对土壤细菌群落结构和多样性的影响,并利用PICRUSt法预测了其生态功能。结果表明:半干旱区黄绵土细菌优势门为放线菌门(20.3%~32.0%)、变形菌门(19.2%~23.0%)、酸杆菌门(12.4%~14.2%)和绿弯菌门(11.0%~12.7%),其中苜蓿翻耕轮作玉米土壤优势细菌属为芽孢杆菌属(1.9%),其余处理土壤细菌优势属均为假节杆菌属(2.5%)。多年生苜蓿翻耕轮作不同粮食作物后显著降低了放线菌门相对丰度,但显著提高了绿弯菌门和厚壁菌门的相对丰度。冗余分析表明,影响苜蓿及轮作作物土壤细菌群落结构的主要环境因子是硝态氮、铵态氮和全氮。PICRUSt功能预测结果表明,新陈代谢(78.6%~79.1%)为黄绵土细菌群落的主要功能,苜蓿翻耕轮作作物显著降低了土壤细菌碳水化合物代谢功能基因丰度,但明显提高了土壤细菌辅助因子和维生素代谢、神经退行性疾病、免疫系统等功能基因丰度。综上,多年生苜蓿翻耕轮作一年生作物改变了土壤细菌群落结构和生态功能,该结果可为黄绵土细菌群落演替特征的探索和苜蓿适宜后茬作物的确定提供理论参考。

关键词：紫花苜蓿轮作高通量测序群落结构功能预测

纽荷尔脐橙叶片和幼果内生细菌群落多样性及其功能预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

江西农业大学学报 2023年第4期45卷 884-893页

作者：游婧刘冰熊桂红蒋军喜宋珏萍雷若琦朱珍谢忠建江西农业大学农学院江西南昌330045

【目的】柑橘溃疡病是脐橙上的一种重要病害,影响其发生的因素较多。通过了解纽荷尔脐橙内生细菌群落组成和其潜在的生物学功能,探索内生细菌在脐橙感染溃疡病中的作用。【方法】从纽荷尔脐橙树上随机采集未表现任何病害症状的幼果和嫩... 详细信息

【目的】柑橘溃疡病是脐橙上的一种重要病害,影响其发生的因素较多。通过了解纽荷尔脐橙内生细菌群落组成和其潜在的生物学功能,探索内生细菌在脐橙感染溃疡病中的作用。【方法】从纽荷尔脐橙树上随机采集未表现任何病害症状的幼果和嫩叶,嫩叶分别在春、夏、秋3个季节进行采样,每个样品设3个重复。对4个样品进行表面消毒后从中提取DNA,PCR在25μL反应体系中进行,扩增产物经20 g/L琼脂糖凝胶电泳检查,选取主条带清晰的400~500 bp片段进行测序。采用基于16S rRNA基因V3-V4可变区的高通量测序技术及Tax4Fun功能预测对纽荷尔脐橙内生细菌菌群及其功能进行了测定和分析。各样本数据在FLASH V1.2.7上进行拼接,利用QIIMEV1.7.0对产生的原始数据进行质控,用Uparse V7.0.10012对有效数据进行聚类,在97%的相似度水平上生成OTU。为每个OTU挑选一个代表序列,并使用SSUrRNA数据库进行物种注释分析使用,获得分类学信息并分别在各个分类水平统计各样本的群落组成,并用MUSCLE(V3.8.31)进行α多样性(样本内)和β多样性(样本间)分析。通过UProC和PAUDA 2种方法将功能信息对应到SILVA数据库中,实现功能注释。【结果】季节和采摘部位对脐橙内生细菌群落组成的多样性和物种丰富度存在一定的差异,脐橙幼果中的内生细菌数量多于叶片,夏季相较于其他季节内生细菌群落丰富度更高;脐橙内生细菌群体在门水平上的组成相似,但丰度占比不同,且厚壁菌门、变形菌门和蓝菌门为主要优势门,各优势细菌纲数目、组成及其丰度随不同脐橙样本而异,芽孢杆菌属为主要优势属;Tax4Fun功能预测显示纽荷尔脐橙内生细菌包含大量关于膜运输、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、翻译、复制和修复、能量代谢、辅因子和维生素的代谢等基因信息,其中功能基因丰度较大的为碳水化合物代谢和氨基酸代谢,且脐橙夏天叶片的细胞过程和环境信息处理功能信息高于其他3种样品,幼果的遗传信息处理、新陈代谢、有机系统和人类疾病功能信息高于其他3种样品。【结论】纽荷尔脐橙内生细菌群落多样性丰富,具有大量代谢相关的有益菌,研究结果可为今后探索纽荷尔脐橙内生细菌菌群的利用和柑橘溃疡病的生物防治提供思路。

关键词：纽荷尔脐橙内生细菌多样性功能预测高通量测序群落结构 Tax4Fun功能预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

永乐环礁表层海水细菌群落多样性及功能预测

海洋科学进展 2024年

作者：舒艾梅宫春光黄惠琴胡永华莫坤联中国热带农业科学院湛江实验站中国热带农业科学院热带生物技术研究所河北农业大学海洋学院

为探究永乐环礁表层海水环境中细菌群落结构组成以及差异性，采集了6个岛礁的表层海水样品，利用高通量宏条形码测序技术分析了不同岛礁海水细菌的群落结构组成差异，并探索了环境因子对细菌群落结构的影响，同时对菌群功能基因进行了... 详细信息

为探究永乐环礁表层海水环境中细菌群落结构组成以及差异性，采集了6个岛礁的表层海水样品，利用高通量宏条形码测序技术分析了不同岛礁海水细菌的群落结构组成差异，并探索了环境因子对细菌群落结构的影响，同时对菌群功能基因进行了预测分析。共获得优化序列891 892条，聚类为7 499个操作分类单元（Operational Taxonomic Units, OTUs），隶属于49个门、144个纲、392个目、663个科和1 274个属。优势细菌类群主要包括变形菌门（Proteobacteria）、蓝细菌门（Cyanobacteriota）、拟杆菌门（Bacteroidota）、放线菌门（Actinobacteriota）、髌骨细菌门（Patescibacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。通过冗余分析发现主要的环境影响因子为电导率、pH值和温度。PICRUSt功能预测结果显示不同岛礁中细菌主要涉及6个生物代谢通路及46个子功能，共得到399个三级通路相关功能基因，其中代谢途径和次生代谢产物等方面的功能基因较为丰富。本文初步揭示了永乐环礁6个岛屿表层海水微生物群落组成与基因功能预测，可为研究永乐群岛岛礁生态及环境保护提供一定的参考，并为后续进一步的微生物资源调查和开发利用提供基础研究数据。

关键词：永乐环礁细菌多样性环境因子功能预测

新疆伊犁地区民族传统谷物发酵饮料的微生物多样性及功能预测

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

食品与发酵工业 2024年

作者：刘亚男张龑吴江超高雁杨奕凡林青霍向东胡有贞娄恺关波曾军新疆农业科学院品种资源研究所新疆农业科学院微生物应用研究所/新疆特殊环境微生物实验室石河子大学食品学院喀什大学生命与地理科学学院新疆农业大学动物科学院

为比较传统谷物发酵饮料玛格孜木和波杂的微生物群落组成和基因功能差异.使用宏基因组学对这2种饮料中微生物群落组成进行分析；利用PICRUSt2和FUNGuild软件对这2种饮料中基因功能进行预测。结果显示玛格孜木优势菌属有乳酸杆菌属(25.4... 详细信息

为比较传统谷物发酵饮料玛格孜木和波杂的微生物群落组成和基因功能差异.使用宏基因组学对这2种饮料中微生物群落组成进行分析；利用PICRUSt2和FUNGuild软件对这2种饮料中基因功能进行预测。结果显示玛格孜木优势菌属有乳酸杆菌属(25.46%)、明串珠菌属(12.88%)、链球菌属(9.60%)、链格孢属(45.15%)、枝孢属(9.21%)、假丝酵母属(8.99%)和赤霉属(2.3%)；波杂优势菌属为乳酸杆菌属(86.67%)、片球菌属(1.10%)、不动杆菌属(1.07%)、明串珠菌属(1.06%)、链球菌(1.01%)、毕氏酵母属(18.11%)、根霉属(16.41%)、链格孢属(10.9%)、伊萨酵母属(7.95%)、黑孢霉属(6.80%)、赤霉属(6.69%)和威克汉姆酵母属(4.37%)。功能预测分析显示，与细菌生长和繁殖代谢相关的基因，特别是碳水化合物和氨基酸代谢在微生物中起主导作用。综上所述，新疆伊犁地区不同类型民族传统谷物发酵饮料中微生物群落组成差异显著，但细菌在发酵中可能起主导作用。该研究为传统发酵食品中有益微生物资源的挖掘和利用提供参考。

关键词：谷物饮料自然发酵微生物多样性功能预测

茅台和尧治河高温大曲细菌群落结构差异及功能预测

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

食品与发酵工业 2022年第1期48卷 36-44页

作者：侯强川王玉荣王文平田龙新赵慧君郭壮湖北文理学院湖北省食品配料工程技术研究中心湖北襄阳441053 襄阳市酿酒生物技术与应用企校联合创新中心湖北襄阳441705 湖北尧治河楚翁泉酒业有限公司湖北襄阳441614

通过整合贵州遵义茅台酒厂和湖北襄阳尧治河楚翁泉酒业不同颜色高温大曲测序数据,分别从菌群群落结构、功能以及细菌表型等多个维度全面比较了2个地区高温大曲间品质的共性和差异。结果发现,尧治河和茅台高温大曲细菌均主要由芽胞杆菌... 详细信息

通过整合贵州遵义茅台酒厂和湖北襄阳尧治河楚翁泉酒业不同颜色高温大曲测序数据,分别从菌群群落结构、功能以及细菌表型等多个维度全面比较了2个地区高温大曲间品质的共性和差异。结果发现,尧治河和茅台高温大曲细菌均主要由芽胞杆菌属、嗜热放线菌属、葡萄球菌属、Kroppenstedtia等组成,但这些菌属在2个地区高温大曲间的相对含量存在较大差异,这种差异可能与尧治河高温大曲制作时的发酵温度较茅台大曲更高有关。同一地区不同颜色高温大曲间拥有大量的共有菌群,采样地区不同对大曲菌群组成的影响大于曲块颜色的影响。茅台大曲菌群的丰度和多样性、菌群彼此间的相关关系及菌群中移动元件相对含量均显著高于尧治河大曲(P<0.05),而尧治河白曲菌群对原料中的蛋白质和脂质潜在利用率更高。在后续的制曲过程中适当降低制曲温度,同时尝试具有优良发酵特性芽胞杆菌的外源添加,对提升尧治河酱香型白酒的品质可能具有积极的意义。

关键词：高温大曲高通量测序细菌群落结构功能预测表型预测