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“以学生为中心”的研究生系统生物医学和生物信息学课程建设与改革实践

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创新教育研究 2025年第1期13卷 489-494页

作者：吴群英林军岳鹏鹏陈颖邹先琼桂林医学院智能医学与生物技术学院广西桂林桂林医学院基础医学院广西桂林

研究生教育是培养高素质人才和创新能力的关键环节,在当前教育改革的大背景下,我们积极践行“以学生为中心”的教学理念,致力于构建符合学生需求和发展规律的研究生系统生物学和生物信息学课程体系,通过实施教学内容模块化、整合优质在... 详细信息

研究生教育是培养高素质人才和创新能力的关键环节,在当前教育改革的大背景下,我们积极践行“以学生为中心”的教学理念,致力于构建符合学生需求和发展规律的研究生系统生物学和生物信息学课程体系,通过实施教学内容模块化、整合优质在线资源、思政教育融入、采用多种教学方法和教学手段、构建多元化评价体系以及加强师资队伍建设等一系列改革措施,增强课程的系统性与实践性,为相关课程的建设和改革提供参考。Graduate education plays a crucial role in nurturing high-quality talent and fostering innovative capabilities. We actively implement a “student-centered” teaching philosophy aimed at developing a curriculum in graduate Systems Biomedicine and Bioinformatics that aligns with students’ needs and developmental principles. This paper focuses on the construction and reform of graduate courses in Systems Biomedicine and Bioinformatics. It outlines a series of reform measures that include the implementation of modular teaching content, the integration of high-quality online resources, the incorporation of ideological and political education, and the adoption of diverse teaching methods and strategies. Additionally, it emphasizes the establishment of a comprehensive evaluation system and the strengthening of faculty expertise. Through these initiatives, the approach aims to enhance the systematic and practical aspects of the courses, ultimately providing valuable insights for the development and reform of related curricula.

关键词：系统生物医学生物信息学研究生教育课程体系

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新型冠状病毒基因组的适应性进化研究进展

遗传 2025年第2期47卷 211-227页

作者：张林姚卓成陆剑唐小鹿北京大学生命科学学院生物信息学中心蛋白质与植物基因研究国家重点实验室北京100871

由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-Co V-2)引起的2019冠状病毒病(coronavirusdisease2019,COVID-19)大流行给人类生命安全和全球经济造成了巨大冲击。SARS-Co V-2基因组的快速变异引起了广泛关注,基因组中几乎每个位点都发生过单核苷酸变异(single nucleotidevariants,SNVs),其中刺突蛋白上的变异在病毒的适应性进化和传播中起着尤为关键的作用。本文综述了SARS-Co V-2及非人类动物中相关冠状病毒的系统发生关系,并深入分析了SARS-Co V-2的谱系划分以及关键氨基酸变异对病毒生物学特性的影响。此外,本文还概述了当前面临的挑战,并展望了深度突变扫描(deep mutational scanning,DMS)结合人工智能方法在预测新冠病毒变异株流行趋势中的广阔应用前景。

关键词：新冠病毒谱系划分分子进化适应性变异流行趋势

概念图作业在基础化学全英语课程教学的运用和效果分析

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大学化学 2025年

作者：严忠红李春霞杨若林上海交通大学医学院药物化学与生物信息学中心

概念图作为组织和表征知识的工具，因能促进有意义的学习，减少无关认知负荷，成为科学课程教学的有效策略，尤其对语言能力不够的学生特别有益。为帮助学生在全英语课程学习中获得成功，本研究将概念图策略运用在基础化学全英语课程教... 详细信息

概念图作为组织和表征知识的工具，因能促进有意义的学习，减少无关认知负荷，成为科学课程教学的有效策略，尤其对语言能力不够的学生特别有益。为帮助学生在全英语课程学习中获得成功，本研究将概念图策略运用在基础化学全英语课程教学中，围绕概念图作业的实施，对学生的学业成绩、概念图的评估和学生对实施概念图作业的看法进行统计分析，考察在基础化学全英语课程中使用概念图作业的有效性。

关键词：概念图思维导图基础化学全英语教学

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DNA甲基化的生物信息学研究进展

生物化学与生物物理进展 2009年第2期36卷 143-150页

作者：凡时财张学工生物信息学教育部重点实验室清华信息国家实验室生物信息学研究部清华大学自动化系北京100084 电子科技大学自动化工程学院成都610054

作为重要的表观遗传学现象之一,DNA甲基化对基因的表达发挥重要的调控功能.随着高通量检测技术的不断发展,对DNA甲基化的生物信息学研究也成为DNA甲基化研究中的一个非常活跃的热点.对生物信息学在DNA甲基化状态的预测、CpG岛不易被甲... 详细信息

作为重要的表观遗传学现象之一,DNA甲基化对基因的表达发挥重要的调控功能.随着高通量检测技术的不断发展,对DNA甲基化的生物信息学研究也成为DNA甲基化研究中的一个非常活跃的热点.对生物信息学在DNA甲基化状态的预测、CpG岛不易被甲基化的机制研究、探索DNA甲基化同其他表观遗传学现象之间的关系以及DNA异常甲基化同癌症的发生和发展之间的关系等方面的研究进展进行综述.

关键词： DNA甲基化生物信息学研究 CpG岛预测机制表观遗传学

一种基于T7核酸内切酶I纠错的病毒基因组高效组装方法

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生物工程学报 2025年第1期41卷 385-396页

作者：张绪伟文斌王飞王学军刘丽艳王淑美王升启广东药科大学药学院广东广州510006 军事医学研究院生物信息中心北京100850

基因合成技术是支撑合成生物学发展的使能技术。现有的基因从头合成技术存在操作步骤多、效率低、错误率高且长度有限等问题,难以支撑合成生物学日益拓展的庞大需求。其中DNA片段的组装和纠错是基因合成的关键环节。本研究首先通过平衡... 详细信息

基因合成技术是支撑合成生物学发展的使能技术。现有的基因从头合成技术存在操作步骤多、效率低、错误率高且长度有限等问题,难以支撑合成生物学日益拓展的庞大需求。其中DNA片段的组装和纠错是基因合成的关键环节。本研究首先通过平衡序列设计软件能力、PCR扩增能力以及组装酶组装能力等参数,将约10 kb病毒基因组序列进行合理拆分后设计寡核苷酸序列;然后使用高保真聚合酶进行两步PCR反应,完成3.0 kb DNA片段的从头合成,并使用T7核酸内切酶I分别对不同阶段的PCR产物进行纠错反应;最后将从头合成并经过纠错的3.0 kb DNA片段进行约10 kb片段的组装并测序验证。结果表明,本方法可成功获得约10 kb DNA片段,有效降低组装过程中的大片段突变概率,组装错误率最低可至0.36 errors/kb。综上,本研究开发了一种高效从头合成约10 kb病毒基因组方法,辅以T7核酸内切酶I纠错,可1 d内获得约10 kb病毒基因组片段,5 d内获得病毒基因组的正确质粒。该方法优化了基因从头合成流程,降低了错误率,简化了合成与组装步骤,并进一步降低了病毒基因组组装成本。

关键词：基因组装从头合成纠错 T7核酸内切酶I

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蛋白质亚细胞定位的生物信息学研究

生物化学与生物物理进展 2007年第6期34卷 573-579页

作者：张松黄波夏学峰孙之荣清华大学生物信息与系统生物学研究所教育部生物信息学重点实验室生物膜和膜生物技术国家重点实验室北京100084

细胞中蛋白质合成后被转运到特定的细胞器中,只有转运到正确的部位才能参与细胞的各种生命活动,如果定位发生偏差,将会对细胞功能甚至生命产生重大影响.蛋白质的亚细胞定位是蛋白质功能研究的重要方面,也是生物信息学中的热点问题,数据... 详细信息

细胞中蛋白质合成后被转运到特定的细胞器中,只有转运到正确的部位才能参与细胞的各种生命活动,如果定位发生偏差,将会对细胞功能甚至生命产生重大影响.蛋白质的亚细胞定位是蛋白质功能研究的重要方面,也是生物信息学中的热点问题,数据库的构建和亚细胞定位分析及预测加速了蛋白质结构和功能的研究.

关键词：亚细胞定位生物信息学数据库预测蛋白质

用生物信息学方法寻找肝癌特异性表达基因转录调控模式

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生物化学与生物物理进展 2006年第3期33卷 254-261页

作者：王士雷黄波周云孙之荣清华大学生物信息与系统生物学研究所教育部生物信息学重点实验室清华大学生物信息与系统生物学研究所生物膜和膜生物技术国家重点实验室北京100084

为了对肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)的分子发病机理进行研究,首先对肝癌基因表达谱数据用t-检验算法进行了分析,找到了肝癌中特异性表达基因(characteristicgenes).然后把这些基因结合已知的肝HNF家族转录因子染色质免疫共沉淀结... 详细信息

为了对肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)的分子发病机理进行研究,首先对肝癌基因表达谱数据用t-检验算法进行了分析,找到了肝癌中特异性表达基因(characteristicgenes).然后把这些基因结合已知的肝HNF家族转录因子染色质免疫共沉淀结合DNA启动子芯片(ChIP-chip)实验数据用SAEM算法进行分析,得到了肝癌特异性表达基因的转录调控关系,并寻找到了多个HNF家族转录因子调控单基因的转录调控模式.结果表明HNF家族转录因子对大量具有重要功能的肝癌特异性表达基因进行了转录调控,并且多个HNF家族转录因子调控单基因可以形成前馈环和多输入调控等模式.

关键词：转录因子转录调控基因表达谱 ChIP-chip实验模式

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微生物菌剂对麦冬及其种植土壤的影响

广西师范大学学报(自然科学版) 2025年

作者：张静刘沁珂冯定胜王瑞黄春萍四川师范大学生命科学学院农田生态服务能力建设四川省高校工程研究中心四川师范大学植物功能基因组及生物信息学研究中心四川洁沃生物科技有限公司

化肥的过量使用会改变土壤的物理性质，破坏土壤结构，再加上连作障碍影响，土壤养分有效性将严重降低。本文以全国最大的麦冬种植基地四川省绵阳市三台县广泛种植的麦冬及其土壤为研究对象，采用第三代高通量测序Illumina MiSeq，探究... 详细信息

化肥的过量使用会改变土壤的物理性质，破坏土壤结构，再加上连作障碍影响，土壤养分有效性将严重降低。本文以全国最大的麦冬种植基地四川省绵阳市三台县广泛种植的麦冬及其土壤为研究对象，采用第三代高通量测序Illumina MiSeq，探究微生物菌剂对麦冬种植土壤理化性质和微生物群落结构的影响。研究结果显示：施用微生物菌剂后，麦冬产量由原来的356.27 ± 65.8 kg/亩增长到433.43 ± 76.94 kg/亩，增幅达到21.63%（P生物菌剂可提高麦冬种植土壤的pH值，缓解酸化，增加土壤总有机质、总氮和全磷含量。同时，施用微生物菌剂改善了土壤微生物群落结构。这些结果为微生物菌剂在麦冬生态种植中的应用提供了理论依据。

关键词：微生物菌剂麦冬产量土壤微生态

新型长链非编码RNA(lncRNA)的生物信息学研究进展

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生物化学与生物物理进展 2013年第7期40卷 634-640页

作者：原佳沛张浩文鲁志生物信息学教育部重点实验室清华大学生命科学学院北京100084

非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)是指不被翻译成蛋白质的一类RNA,近几年来关于它们的功能研究越来越引起人们的重视.现在已经发现了一些中小型ncRNA,比如microRNA、snoRNA、tRNA等,但是关于长ncRNA(lncRNA)的研究还不够完善.本篇综述回... 详细信息

非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)是指不被翻译成蛋白质的一类RNA,近几年来关于它们的功能研究越来越引起人们的重视.现在已经发现了一些中小型ncRNA,比如microRNA、snoRNA、tRNA等,但是关于长ncRNA(lncRNA)的研究还不够完善.本篇综述回顾了ncRNA特别是lncRNA的生物信息学研究进展,包括它们的研究历程、基本特点、与疾病的关系,以及对已有的预测非编码RNA的计算机方法进行了分析和比较,并且介绍了利用机器学习模型整合新一代高通量测序数据的方法.

关键词：非编码RNA 长链非编码RNA 非编码RNA预测机器学习