BioSunLAMP:一个用于环介导等温扩增的引物设计软件

目的环介导等温扩增法(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)是一种新型等温核酸扩增方法。由于其具有简便、高效、特异性高和成本低等优点,在甲型H1N1流感和肺结核等流行病检测中得到了广泛应用。在LAMP技术中,关键的起始步骤是设计合适的引物序列。为了让引物设计更加方便与高效,我们开发了LAMP引物设计软件BioSunLAMP。方法采用Delphi程序设计语言开发了界面友好、便于使用的软件系统。结果经甲型H1N1流感、结核分枝杆菌实验验证,BioSunLAMP软件设计的引物达到了预期效果。此外,与同类软件相比,BioSunLAMP还具有如下特点:①集引物设计与引物特异性分析于一体,可以通过本地数据库或远程调用NCBI的相关数据库来检查引物特异性;②支持针对多序列的通用引物与特异引物设计。结论 BioSunLAMP软件的开发,为LAMP技术的普及提供了很好的生物信息学支持。     

基于SVM方法构建细菌sRNA靶标预测模型

目的:为实验方法鉴定细菌sRNA靶标和研究sRNA功能提供生物信息学支持.方法:首先以实验证实的132个sRNA与靶标相互作用数据为训练集,其中包含46个阳性数据和86个阴性数据;其次,以实验证实的22个阳性数据和随机生成的1 700个阴性数据为测试集;最后以RNA二级结构谱等特征为变量,运用支持向量机(SVM)方法构建sRNA靶标预测数学模型.结果和结论:构建的模型对训练集的敏感性和特异性均为100%,对测试集的敏感性和特异性分别为72.73%和80.65%.所构建的数学模型为实验发现sRNA靶标提供了生物信息学支持.     

大肠杆菌基因组水平蛋白质-RNA相互作用初步研究

目的初步研究大肠杆菌中基因组水平的蛋白质-RNA相互作用（protein-RNA interactions,PRI）。方法通过RNA酶消化细菌裂解液,提取与蛋白质相互作用的RNA片段,构建cDNA文库,进行高通量测序,并通过生物信息学分析获得与蛋白质结合的转录本。结果获得了与蛋白质结合的3193条转录本,涉及2234个mRNA、47个sRNA（small regulatory RNAs）、39个tRNA、11个rRNA以及862个基因间区（intergenic region,IGR）。结论初步获得大肠杆菌中与蛋白质相互作用的转录本信息,为进一步开展PRI研究提供了支持。     

MiRscreen:一种基于遗传算法和支持向量机的microRNA前体识别方法

目的:构建具有高敏感性和高特异性的microRNA前体(pre-miRNA)识别模型.方法:根据300例经实验验证的人pre-miRNA和300例从3'UTR折成茎环结构的片段中随机选取的阴性样本,基于支持向量机方法构建了区分pre-miRNA和pseudo pre-miRNA的分类器MiRscreen.为提高分类器的性能,我们采用遗传算法搜索影响分类器性能的2个重要参数C和γ.结果与结论:该分类器对训练集的敏感性为99.33%,特异性为100%,对剩余的91例人pre-miRNA和91例3′UTR中的pseudo pre-miRNA敏感性和特异性分别达到91.21% (83/91) 和93.41% (85/91).在除人以外的其他20种动物和病毒的1 353例pre-miRNA中,MiRscreen正确判断出其中的1 192例,敏感性达到88.10%,其中马雷克病病毒、猕猴淋巴隐病毒、EB病毒、猿猴病毒40、非洲爪蟾、狗、绵羊和猕猴共计8个物种的敏感性达到100%;在随机抽取的100条RefSeq基因折叠形成的556例pseudo pre-miRNA和随机抽取的797例人19号染色体折叠形成的pseudo pre-miRNA(共计1 353例混合阴性样本)中,MiRscreen的特异性达到85.14%(1 152/1 353).与其他6种同类方法相比,MiRscreen在敏感性和特异性方面均具有较好的性能,分类精度最高,达到86.62%,比其他方法高6%以上;MiRscreen的AUC值达到0.938,也明显高于其他方法.     

BioSun2.0:一个综合性的辅助分子生物学实验设计软件

我们曾于2004年推出了计算机辅助分子生物学实验设计的软件系统BioSun 1．0，该系统提供了较为全面的数据处理与分析功能。为了更好地服务于生物医学工作者，我们对该软件系统进行了升级，推出了2．0版本，新增的功能主要有：基于Blast的多种形式的序列比对、基于ClustalW的多序列比对与进化树构建、蛋白质三维结构展示、基于RNAfold的RNA二级结构预测和序列格式转换等。通过与商业化综合性的生物信息学软件系统DNA-SIS MAX2．05、DNAStar5．0、VectorNTI9．1和BioEdit7．0的比较发现，BioSun2．0具有操作简便、功能众多和性价比高等特点，能够满足生物医学实验室的常规需求。