基于生成模型和基因表达数据的关键基因筛选
余钱;李雨蒙;罗军伟;董浩帆;李玉;吴信;基因表达数据可以在特定条件和时间下揭示疾病的病理机制，然而“维数灾难”，也就是小样本、高维度，限制了传统机器学习分类方法的效果，导致预测精度低、无法识别小样本和稳定性差等问题。本文结合数据增强和基因选择两个方面提出了一种新的方法，命名为CVAE-CWGNA-DAE，尝试解决由“维数灾难”带来的问题。针对基因表达数据中存在的小样本问题，提出基于条件变分自编码器结合基于梯度惩罚的条件Wasserstein生成对抗网络的数据增强方法，通过与现有方法的比较，证明该方法在分类效果和稳定性上的优越性。为了解决基因表达中存在的高维度问题，同时为了验证生成数据的有效性，采用基于降噪自编码器和支持向量机递归特征消除(SVM-RFE)的基因选择方法。结果表明：利用数据增强后的数据集进行基因选择，所选出的基因在分类任务上的准确率在5种不同分类上均得到了提升。这些结果证明本文方法在缓解“维数灾难”方面的有效性，并在基因选择方面取得了显著的改进。
紫锥菊糖酚复合物对小鼠溃疡性结肠炎的预保护作用
穆文倩;巩蕊琪;王雨欣;许盟盟;闫晶晶;郭庆彬;溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)的治疗药物费用昂贵，且存在不同程度的副作用。以药用植物紫锥菊为原料，提取分离出紫锥菊糖酚复合物(WEPC)，通过紫外可见吸收光谱、分子量分布、单糖组成、甲基化分析等多种方法对其结构进行表征，并利用预保护的方式研究了WEPC对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导UC小鼠的体内抗炎活性。结果表明：WEPC的分子量为1.103×104，主链主要由4-Glcp组成；WEPC能有效抑制UC小鼠结肠长度缩短，减轻氧化应激，缓解UC炎症反应。研究结果可为WEPC在UC中的防治以及相关药物的研发提供理论依据。
后生元牙膏及牙膏中的SLS对口腔生物膜抗龋性的影响
高静;孙莲莲;师庆英;黄正梅;路福平;赵化冰;通过构建体外口腔微观世界模型，运用结晶紫染色法、总菌落形成单位(CFU)计数法、聚合酶链式反应(PCR)技术、乳酸浓度测定和16S r DNA测序等方法，探究了后生元牙膏及牙膏中的十二烷基硫酸钠(SLS)对口腔生物膜抗龋性的影响。结果表明，后生元牙膏(PT)干预能够维持健康生物膜的正常生长和代谢，致龋挑战后，PT组生物膜活菌数、细菌总量和代谢活性均较低，抗龋性好。SLS能够破坏健康生物膜的生长、代谢和三维网状结构，致龋挑战后，SLS组生物膜的生物量、活菌数、细菌总量和代谢活性升高，龋病的发生风险升高。生物膜群落分析发现，PT组α多样性和菌群结构均与阴性(超纯水)对照组接近，且在致龋挑战后保持较好的稳定性。SLS组具有较高的α多样性，但是其菌群结构失调，且不稳定。PT和SLS联合干预组的结果显示，由于PT能够有效对抗SLS对生物膜的破坏作用，因此后生元牙膏中的SLS并不足以引起口腔微生态失调。本研究可为口腔护理产品有效成分的开发提供参考。
大肠杆菌利用甘露糖生产2'-岩藻糖基乳糖的途径构建及优化
李莎;胡雅雯;李俊众;孙雪;李玉;李庆刚;2'-岩藻糖基乳糖(2'-fucosyllactose,2'-FL)是一种岩藻糖基修饰的人乳寡糖，在婴幼儿的生长发育中起着重要作用。利用微生物合成2'-FL是实现其大规模生产的可行方法，但是在其合成过程中碳源的利用效率较低，限制了2'-FL生产水平的进一步提高。本研究构建一种可以使菌株利用甘油进行自身生长，利用甘露糖进行2'-FL生产的细胞生长与生产互不干扰的新策略，在大肠杆菌(Escherichia coli)中敲除了磷酸甘露糖异构酶基因manA，获得了可以利用甘油进行菌株生长、利用甘露糖进行2'-FL生产的工程菌株，2'-FL的转化率由原有的10.77%提高至53.80%；通过敲除前体物GDP-岩藻糖的分支途径、优化关键酶α-1,2-岩藻糖基转移酶和甘露糖-1-磷酸鸟苷酰转移酶的表达水平，提高2'-FL的产量，通过测定菌株生长情况及甘露糖的转化率对这一策略进行了理论验证，后续会将这种方法应用到实验室已有的2'-FL高产菌株中，进一步提高甘露糖到2'-FL的转化率，为构建高效合成2'-FL的工业菌株提供参考。
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