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基于分形理论与bsp技术的植物形态模拟方法

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山东师范大学学报（自然科学版） 2006年第4期21卷 38-41页

作者：王卫东山东经济管理干部学院计算机信息管理学系济南250014

为了更逼真地模拟植物生长形态,本文提出了一种将分形算法与bsp技术相结合的编程思路.借助GDI+编程,通过为植物各部器官灵活建模、提取控制参数和使用随机函数,能灵活地模拟多种植物的形态.使用计时器技术,还实现了植物形态的动态模拟控制.

关键词：分形算法 bsp技术 GDI+ 植物模拟动态控制

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梅花鹿茸生长过程中顶端不同组织COL1A1基因启动子DNA甲基化模式及差异分析

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中国农业大学学报 2022年第10期27卷 153-163页

作者：张芙蕊韩若冰郭梦雅赵洵武李和平东北林业大学野生动物与自然保护地学院哈尔滨150040

为探究COL1A1基因表达的Ⅰ型胶原蛋白α1链在组成生物体结构和骨发育中的重要作用,以梅花鹿茸生长过程的小鞍子(前期)、二杠(中期)和三杈茸(后期)3个典型时期鹿茸顶端组织及其茸皮、间充质、前软骨和软骨4个组织层为试验材料,采用亚硫... 详细信息

为探究COL1A1基因表达的Ⅰ型胶原蛋白α1链在组成生物体结构和骨发育中的重要作用,以梅花鹿茸生长过程的小鞍子(前期)、二杠(中期)和三杈茸(后期)3个典型时期鹿茸顶端组织及其茸皮、间充质、前软骨和软骨4个组织层为试验材料,采用亚硫酸氢盐测序法(bsp技术),从时空角度研究鹿茸生长过程中顶端不同组织COL1A1基因启动子区DNA甲基化模式及其相互间DNA甲基化差异。结果显示:1)COL1A1基因在前、中、后期的茸皮组织中的甲基化率分别为(9.73±0.92)%、(7.60±0.69)%和(3.73±0.23)%;间充质组织中的甲基化率分别为(3.20±0.40)%、(1.33±0.23)%和(1.60±0.69)%;前软骨组织中的甲基化率分别为(4.67±0.83)%、(2.53±0.46)%和(2.67±0.23)%;软骨组织中的甲基化率分别为(5.60±0.40)%、(2.80±0.40)%和(2.27±0.61)%。2)COL1A1基因启动子区的甲基化区域共有25个CG位点,在17个CG位点上均发生了不同程度的甲基化。3)对COL1A1基因启动子区DNA甲基化差异分析发现,相同时期中,茸皮组织甲基化率最高,间充质组织甲基化率最低;相同组织中,中期比前期显著下调;CG位点的比较中,前期与中期的CG位点差异程度较大。综上,COL1A1基因在快速生长期,以及在间充质组织、前软骨组织、软骨组织中对鹿茸生长具有促进作用。在DNA甲基化水平上探究梅花鹿鹿茸不同组织的时空表观遗传差异,为鹿茸快速生长与骨化机制的研究,以及哺乳动物组织再生和器官修复等领域的研究提供了科学参考。

关键词：梅花鹿(Cervus nippon) 鹿茸 COL1A1基因 DNA甲基化 bsp技术

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梅花鹿茸生长过程中顶端不同组织生长调控相关基因DNA甲基化水平差异研究

梅花鹿茸生长过程中顶端不同组织生长调控相关基因DNA甲基化水平...

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作者：张芙蕊东北林业大学

学位级别：硕士

鹿茸是哺乳动物中唯一具有完全再生功能的组织器官,其快速生长而没有发生“肿瘤癌变”的独特生物学特性,特别是调控其生长发育的生长因子的分子生物学功能,在人类肿瘤生物学领域一直受到广泛关注。COL1A1、OPN和S100A4基因是动物体生长... 详细信息

鹿茸是哺乳动物中唯一具有完全再生功能的组织器官,其快速生长而没有发生“肿瘤癌变”的独特生物学特性,特别是调控其生长发育的生长因子的分子生物学功能,在人类肿瘤生物学领域一直受到广泛关注。COL1A1、OPN和S100A4基因是动物体生长发育中的重要调控因子,并且均参与肿瘤的发生与发展。DNA甲基化是维持生物体表观遗传的重要基础,通过调控目的基因的转录与表达,进而影响动物体的生命活动。肿瘤组织中DNA甲基化异常,可作为癌症检测和诊断的候选方法。研究已经表明鹿茸顶端组织是鹿茸再生后的“生长中心”,为了探究生长调控基因COL1A1、OPN和S100A4在鹿茸不同生长阶段顶端各组织生长发育中的作用,本研究选取3头5岁健康成年雄性梅花鹿,分别在脱盘后的30 d、60 d和90 d左右采集生茸前期（小鞍子期）、中期（二杠茸期）和后期（三杈茸期）鹿茸主干顶端5 cm左右的顶端组织及其茸皮、间充质、前软骨、软骨各组织层为试验材料,采用亚硫酸氢盐测序法（bsp技术）,从时空角度研究鹿茸生长发育的顶端各组织中,与鹿茸生长相关的COL1A1、OPN和S100A4基因启动子区的DNA甲基化模式,进而分析它们在顶端不同组织和不同生长时期的DNA甲基化差异并探究导致其表观差异的调控机理。研究结果如下:1、COL1A1、OPN和S100A4基因在相同组织以及同一基因在不同组织中均有不同的DNA甲基化模式,甲基化率在（1.33±0.23）%到（40.48±0.82）%之间。OPN基因整体甲基化水平相对较高,为（24.29±1.43）%～（40.48±0.82）%;COL1A1和S100A4基因整体甲基化水平相对较低,分别为（1.33±0.23）%～（9.73±0.92）%、（3.06±0.48）%～（11.94±0.96）%。2、COL1A1基因在前、中、后期的茸皮组织中的甲基化率分别为（9.73±0.92）%、（7.60±0.69）%、（3.73±0.23）%;间充质组织中的甲基化率分别为（3.20±0.40）%、（1.33±0.23）%、（1.60±0.69）%;前软骨组织中的甲基化率分别为（4.67±0.83）%、（2.53±0.46）%、（2.67±0.23）%;软骨组织中的甲基化率分别为（5.60±0.40）%、（2.80±0.40）%、（2.27±0.61）%。COL1A1基因启动子区域共有25个CpG位点,在39bp、56 bp、118 bp、190 bp、221 bp、226 bp、233 bp、242 bp、262 bp、278 bp、291bp、299 bp、303 bp、393 bp、400 bp、411 bp、415 bp这17个CpG位点上均发生了不同程度的甲基化。COL1A1基因在相同时期中,茸皮组织甲基化水平最高,间充质、前软骨、软骨组织的甲基化水平均较低,其中,间充质组织甲基化水平最低,在鹿茸发育的前期与中期,茸皮组织的甲基化水平与其它组织相比,差异极显著（P＜0.01）;相同组织中,中期与前期相比,均显著下调（P＜0.05）,中期与后期的甲基化水平在间充质、前软骨、软骨中均无显著差异（P＞0.05）,在茸皮组织中差异极显著（P＜0.01）。3、OPN基因在前、中、后期的茸皮组织中的甲基化率分别为（40.48±0.82）%、（40.00±1.43）%、（39.05±0.82）%;间充质组织中的甲基化率分别为（37.62±0.82）%、（34.76±2.18）%、（38.57±1.43）%;前软骨组织中的甲基化率分别为（36.67±0.28）%、（29.52±1.65）%、（28.10±2.18）%;软骨组织中的甲基化率分别为（31.90±1.65）%、（26.67±1.65）%、（24.29±1.43）%。OPN基因启动子区域共有7个CpG位点,在141bp、263 bp、477 bp这3个CpG位点上均发生了不同程度的甲基化。OPN基因在相同时期中,软骨和前软骨组织的甲基化水平明显较茸皮和间充质组织低,且在中期和后期,前软骨组织的甲基化水平与茸皮和间充质组织存在显著差异（P＜0.05）;在不同时期,软骨组织的甲基化水平与茸皮和间充质组织相比,差异极显著（P＜0.01）;相同组织中,中期比前期均下调,前期与中期的甲基化水平在前软骨和软骨中差异极显著（P＜0.01）,中期与后期的甲基化水平均无显著差异（P＞0.05）。4、S100A4基因在前、中、后期的茸皮组织中的甲基化率分别为（11.11±1.27）%、（10.83±1.44）%、（11.94±0.96）%;间充质组织中的甲基化率分别为（4.72±0.48）%、（3.06±0.48）%、（3.33±0.83）%;前软骨组织中的甲基化率分别为（5.00±1.44）%、（4.72±

关键词：梅花鹿(Cervus nippon) 鹿茸生长调控基因 DNA甲基化基因启动子区 bsp技术

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梅花鹿茸不同生长期顶端茸皮组织DNA甲基化差异研究

梅花鹿茸不同生长期顶端茸皮组织DNA甲基化差异研究

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作者：孙佳阳东北林业大学

学位级别：硕士

鹿茸角是哺乳动物中唯一能够完全再生的骨质性器官,在其快速生长期每日增长可达2cm,细胞增殖速度可达癌细胞增殖的30多倍,可以说是哺乳动物中任何组织和器官都无法与之相比的,但鹿茸细胞并没有发生任何癌变的迹象,所以了解在鹿茸生长过... 详细信息

鹿茸角是哺乳动物中唯一能够完全再生的骨质性器官,在其快速生长期每日增长可达2cm,细胞增殖速度可达癌细胞增殖的30多倍,可以说是哺乳动物中任何组织和器官都无法与之相比的,但鹿茸细胞并没有发生任何癌变的迹象,所以了解在鹿茸生长过程中各生长因子的功能与作用,可以为人类医学研究（如肿瘤治疗）提供新的思路和方向。目前,从遗传上探究并阐明鹿茸增殖、骨化、凋亡这一过程的内在分子机制,已经成为科学界的焦点科学问题。鹿茸顶端组织是茸角生长分化中心,可以分成茸皮层、间充质层、前软骨层、过渡层以及软骨层5个组织层,有关各个组织层在鹿茸生长过程中的作用研究,大都是集中在对间充质层的研究,针对其他层的研究相对较少。鹿茸的茸皮组织发生以及再生具有独特的机制,同时对鹿茸的发生、再生过程具有很强的辅助作用。梅花鹿作为鹿科动物中的典型代表,为鹿茸的生长发育研究提供了良好的研究素材。DNA甲基化作为表观遗传修饰中的主要形式,可以通过调控目标基因的转录和表达,进而在生命过程中发挥调控作用。因此,从梅花鹿鹿茸生长过程的动态角度,研究鹿茸茸皮组织相关基因启动子区的甲基化,同样是揭示鹿茸增殖、骨化、凋亡等调控机理的一个重要科学领域。本研究以梅花鹿为研究对象,以其鹿茸生长过程中的小鞍子（前期）、二杠（中期）、三杈（后期）典型3个动态时间点的顶端茸皮组织为实验材料,开展与鹿茸生长调控相关的胰岛素样生长因子（IGF1）、神经生长因子（NGF）、角质细胞生长因子（KGF）等基因启动子区的克隆,在此基础上利用bsp技术研究3个基因在梅花鹿的鹿茸顶端茸皮组织的DNA甲基化模式,进而分析在三个时期组织间的DNA甲基化差异并探究其调控机理,研究结果如下:1、克隆得到梅花鹿源的IGF1、NGF、KGF基因部分启动子序列,且都具有核心启动子元件、CpG岛区域和核心启动子区域或位点等启动子序列的典型特征。2、IGF1、NGF、KGF基因在鹿茸生长过程中的茸皮组织呈现出不同的DNA甲基化模式,甲基化率在（0.00±0.00）%到（48.88±4.44）%之间。NGF基因在前、中、后期的鹿茸茸皮组织发生不同程度的DNA甲基化,甲基化率分别为（23.99±0.66）%、（22.22±1.78）%、（15.10±1.55）%,IGF1、KGF基因并非在每个时期都发生甲基化,二者在前期的甲基化率分别为（15.55±1.11）%、（48.88±4.44）%,而二者在中、后期均没有发生甲基化。3、IGF1、NGF、KGF基因的甲基化模式,以及同一基因启动子区在不同时期茸皮组织的DNA甲基化模式都受到各自启动子序列中的CpG二核苷酸位点甲基化程度差异的影响。4、IGF1、KGF基因在处于前期的梅花鹿茸茸皮组织发生不同程度的甲基化,在中后期高度表达,并且这两个基因前期的甲基化率均显著高于中后期（P＜0.05）。IGF1基因启动子区的甲基化区域共有12个CG位点,在27bp、82bp处只有前期高度甲基化,且显著高于中、后期的甲基化率（P＜0.05）。KGF基因启动子区的甲基化区域共有3个CG位点,前期的茸皮组织在169bp、242bp、354bp处均发生甲基化,中、后期没有发生甲基化,并且前期甲基化率显著高于中后期甲基化率（P＜0.05）。5、NGF基因在前、中、后期的茸皮组织均发生不同程度的甲基化,但它们之间的的甲基化程度无显著差异（P＞0.05）。NGF基因启动子区的甲基化区域共有30个CG位点,在35bp、39bp、42bp、52bp、66bp、95bp处均发生甲基化,但差异不显著（P＞0.05）;在115bp、125bp、135bp处前期甲基化率显著高于后期（P＜0.05）,前期与中期、中期与后期之间均差异不显著（P＞0.05）;在223bp、225bp、227bp处前期与中期的甲基化率均显著高于后期（P＜0.05）,前期与中期甲基化率差异不显著（P＞0.05）;在246bp处前期与中期甲基化率、中期与后期甲基化率、前期与后期甲基化率均差异极显著（P＜0.01）;在347bp处前期甲基化率显著高于中期与后期甲基化率（P＜0.05）,中期与后期甲基化率差异不显著（P＞0.05）;其余CG位点甲基化率无显著差异（P＞0.05）。本研究从梅花鹿鹿茸生长过程的动态角度,以顶端茸皮组织为试验材料,针对与鹿茸生长调控相关基因所开展的DNA甲基化研究结果,为揭示鹿茸生长发育过程的调控机理提供了基础理论积累,同时也为研究鹿茸增殖、骨化、凋亡等方面的调控机理以及组织器官再生、修复等提供科学参考。

关键词：梅花鹿(Cervus nippon) 鹿茸 DNA甲基化基因启动子区 bsp技术

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梅花鹿茸不同生长期顶端茸皮组织NGF基因DNA甲基化差异研究

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经济动物学报 2022年第2期26卷 85-90页

作者：孙佳阳张芙蕊郭梦雅韩若冰夏彦玲李和平东北林业大学野生动物与自然保护地学院

以梅花鹿茸生长过程的3个重要时期——小鞍子(前期)、二杠(中期)、三杈(后期)的顶端茸皮组织为试验材料，采用bsp法对前、中、后期鹿茸茸皮组织NGF基因启动子区进行DNA甲基化检测与甲基化率的比较分析。结果表明：NGF基因在前、中、后... 详细信息

以梅花鹿茸生长过程的3个重要时期——小鞍子(前期)、二杠(中期)、三杈(后期)的顶端茸皮组织为试验材料，采用bsp法对前、中、后期鹿茸茸皮组织NGF基因启动子区进行DNA甲基化检测与甲基化率的比较分析。结果表明：NGF基因在前、中、后期的茸皮组织均发生不同程度的甲基化，甲基化率分别为(23.99±0.66)%、(22.22±1.78)%和(15.10±1.55)%,但它们之间的甲基化率无显著差异(P>0.05)。NGF基因启动子区的甲基化区域共有30个CG位点，在35,39,42,52,66,95 bp处均发生甲基化，但差异不显著(P>0.05);在115,125,135 bp处前期与后期甲基化率差异显著(P0.05);223,225,227 bp处的甲基化率前期与中期均显著高于后期(P0.05);在246 bp处甲基化率前期与中期、中期与后期、前期与后期均差异极显著(P0.05)。

关键词：梅花鹿鹿茸 DNA甲基化基因启动子区 bsp技术

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SAV DS7188家庭影院放大器

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家庭影院技术 2002年第8期 4-4页

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