生物信息学

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生物信息学 关注(): 期刊周期：季刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：23-1513/Q; 国际标准刊号：1672-5565; 主办单位：哈尔滨工业大学; 主管单位：中华人民共和国工业和信息化部; 上一本期杂志：《生物加工过程》生物科技论文; 下一本期杂志：《生命科学》科技期刊论文

　　【杂志简介】

　　《生物信息学》(BioInformatics)是由哈尔滨工业大学主办的生物信息及相关领域的国内外公开发行的学术刊物，报道我国生物信息技术研究开发的重要成果和国内外生物信息技术及其产业化最新进展。主要刊载生物信息及相关领域的研究进展、综述、研究论文、研究简报、技术与方法、专题评论等学术文章。登载的研究论文应是没有在国内外公开出版的刊物上发表过的原始研究工作报告;综述进展应结合作者研究领域的工作，对相关领域的发展及研究进展进行全面的介绍和评述，及时反映生物信息领域的发展热点和最新进展;本刊还刊登有关生物信息技术国内外研究开发动态、简讯、产业政策与产业发展动态、学术活动与展会通知、书评、短评、启事等文章。

　　【收录情况】

　　国家新闻出版总署收录

　　该刊被以下数据库收录：中国科学引文数据库(CSCD—2008)

　　【栏目设置】

　　研究论文、研究简报、综述进展、学科前沿、论坛、技术与方法、研究快讯(Letter)、评论、动态、产业报道、知识产权、新书推介、展会报道等。

　　杂志优秀目录参考：

　　nc2Cancer：一个研究与癌症相关人类非编码RNA的数据库程卓，刘珂，严章明，向书念，孙之荣，CHENG Zhuo，LIU Ke，YAN Zhangming，XIANG Shunian，SUN Zhirong?

　　基于高通量测序的长穗偃麦草功能分子标记发掘和分析刘赢，张军，敖游，宋丽莉，束永俊，LIU Ying，ZHANG Jun，AO You，SONG Lili，SHU Yongjun?

　　大鼠肝脏半乳糖凝聚素-3 cDNA分子多样性分析方恩浩，张珊珊，刘倩芸，周建钟，杨仙玉，FANG Enhao，ZHANG Shanshan，LIU Qianyun，ZHOU Jianzhong，YANG Xianyu

　　基于EST数据的水稻基因表达大规模初步分析宋东光，SONG Dongguang

　　基于氨基酸约化和统计特征的蛋白质亚细胞定位预测杨红，徐慧敏，严寿江，陈静，耿丽丽，姚玉华，YANG Hong，XU Huimin，YAN Shoujiang，CHEN Jing，GENG Lili，YAO Yuhua

　　农林院校生物信息学专业数据库技术课程教学改革刍议郑珂晖，温永仙，ZHENG Kehui，WEN Yongxian?

　　ABIPGM测序平台用于细菌基因组denovo测序的评价黄方亮，HUANG Fangliang

　　基于微信公众平台的文献定制服务单光宇，卢一鸣，屈武斌，张成岗，SHAN Guangyu，LU Yiming，QU Wubin，ZHANG Chenggang

　　利用位点特异性打分矩阵对大肠杆菌启动子的预测闫妍，万平，YAN Yan，WAN Ping?

　　高维蛋白质波谱癌症数据特征提取吴文峰，刘毅慧，WU Wenfeng，LIU Yihui?

　　工程论文发表：DCS在苯乙醇加氢装置中的应用

　　摘要：DCS(集散控制系统)是现代生产型企业中的关键配置。苯乙醇加氢工艺具有高温、高压、易燃、易爆的特点，对过程控制系统提出了更高的要求。同时，苯乙醇加氢装置中的重要装置全面通过DCS系统进行控制，导致在设计与实施的过程中面临更大的难度。该文对DCS在苯乙醇加氢装置中的应用进行了分析，最终形成了满足工艺要求、操作要求的过程控制系统。

　　关键词：苯乙醇加氢装置,DCS系统,项目管理

　　化工生产具有连续性，这一特点对控制系统的稳定性、可靠性提出了更高的要求。DCS系统设计包括硬件系统设计和应用软件设计，信号分配是硬件系统设计和应用软件设计之间的界面，这三个方面的设计内容是紧密相关，缺一不可的，共同为DCS系统的硬件配置和应用软件组态提供了完整的依据。通过对DCS在苯乙醇加氢装置中的应用进行研究，对于类似的项目实施与管理具有非常高的参考价值，为未来DCS系统在苯乙醇加氢装置中的有效运用提供了参考与借鉴。

　　生物信息学最新期刊目录

基于GEO数据库探讨高血压肾病与颈动脉粥样硬化的共病分子机制

摘要：利用生物信息学方法，获取高血压肾病（Hypertensive nephropathy ，HN）和颈动脉粥样硬化（Carotid atherosclerosis，CA）的关键基因和相关通路。从基因表达综合数据库（GEO）获取HN（GSE37455）和CA（GSE100927）数据集，采用R语言分析差异表达基因。通过Gene Ontology（GO）功能注释和Kyoto Encyclopedia of...

基于自噬相关基因构建动脉粥样硬化诊断模型及潜在中药预测

摘要：基于单细胞转录组数据和bulk转录组数据构建动脉粥样硬化诊断模型并预测其潜在治疗中药。本研究从GEO数据库中获取了GSE159677数据集，该数据集包含51 981个细胞的单细胞转录组信息，涵盖了3个患者的动脉粥样硬化核心斑块及其匹配的颈动脉近端相邻组织，利用R软件limma包筛选差异基因。将差异基因与自噬相关基因取交集得到动脉粥样硬化自噬相关差异基因。利用R软件对差异基因进行GO和KEGG富集分...

局部敏感哈希在同源序列检索与聚类中的应用

摘要：同源序列检索与聚类是进化推理和功能注释任务中的关键步骤。在如今海量的序列数据库规模下，两两比对的直接检索方法已经被局部敏感哈希算法所取代。局部敏感哈希作为一类高性能聚类算法框架，具有实现简单但原理复杂的特点。现有工作主要聚焦于算法实现和性能分析方面，但只有深入理解其复杂原理，才能实现更恰当、更广泛的应用。局部敏感哈希在同源序列检索中的应用通常遵循两个核心步骤：首先对序列及其相似度进行度量空间变换，...

基于多头交叉注意力机制的线性B细胞表位预测

摘要：线性B细胞表位（BCE）是疫苗设计和免疫治疗的关键靶点，但现有实验方法鉴定线性表位效率低且成本高。本研究旨在开发高效的计算预测模型，为新型疫苗研发和疾病诊断提供理论支持；基于深度学习构建MCALBCE模型，整合词嵌入、双向长短期记忆（BiLSTM）、双向门控循环单元（BiGRU）和Transformer编码模块，通过多头交叉注意力机制实现多源特征融合。使用IEDB数据库的4 440个线性BCE和5...

Neo-Pred:全变异来源的肿瘤新生抗原检测流程

摘要：基于体细胞突变产生的新生抗原因其肿瘤特异性高、免疫原性强且不表达于正常组织的特点，成为激活抗肿瘤T细胞应答的理想靶点。目前能全面检测来自不同变异来源的新生抗原的生物信息学工具仍然很匮乏。基于Snakemake流程管理工具，我们开发了Neo-Pred肿瘤新生抗原检测流程，它可以读取高通量测序数据，检测单核苷酸变异（Single nucleotide variant， SNV）、插入缺失（Insert...

基于骨关节炎端粒相关基因的人工神经网络模型的构建

摘要：建立基于GEO数据库骨关节炎端粒相关基因的随机森林和人工神经网络（Artificial neural network， ANN）联合诊断模型并评价其效果。通过GEO数据库获取两份骨关节炎芯片GSE55235和GSE129147合并作为训练组数据集，并进行GO和KEGG通路富集分析，探讨其潜在生物学功能。随后，使用随机森林算法筛选骨关节炎端粒相关基因，并构建用于诊断的ANN模型。使用外部数据集GSE...

基于Transformer的多种蛋白质从头肽测序技术在基准数据集上的评测

摘要：从头肽测序作为质谱分析中解析蛋白质结构与功能的关键技术，近年来深度学习模型尤其是Transformer架构的融入，展现出巨大发展潜力。本研究旨在聚焦基于Transformer的多种蛋白质从头肽测序技术，通过在基准数据集上的评测，为该领域的研究提供全面且深入的参考。本研究从众多基于Transformer架构的模型中，选取Casanovo、CasanovoV2、Transformer-DIA、π-He...

基于混合协同过滤算法的随机游走模型预测lncRNA-疾病关联

摘要：近年来，研究显示lncRNA的突变和失调与许多复杂疾病密切相关。本文提出一种基于混合协同过滤算法的随机游走模型来预测lncRNA-疾病关联，简称HCRLDA。首先，分别将疾病语义相似性、lncRNA功能相似性及miRNA功能相似性分别与各自的高斯相似性集成，得到三个同构相似性网络。随后，结合已知的疾病-lncRNA、疾病-miRNA、lncRNA-miRNA关联信息构建了一个原始的多层异构相似性网...

基于异构图注意力网络的水稻代谢物和蛋白质关联预测

摘要：在调节蛋白质功能和控制各种细胞过程中，代谢物与蛋白质的相互作用（Metabolite-protein interaction， MPI）至关重要。针对利用实验方法和高通量代谢组转录组联合分析的传统检测MPI的方法，导致耗费物力和时间成本高的问题，提出了将深度学习领域新兴的异构图注意力网络应用于植物MPI预测。因此，为了预测水稻的MPI，提出建立水稻代谢物与蛋白质关联预测模型OryHNCGAT(Or...

基于失巢凋亡相关lncRNAs的头颈鳞癌新型预后模型构建与验证

摘要：为探讨失巢凋亡相关lncRNAs（Anoikis-related lncRNAs，ARLs）在头颈鳞癌（Head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）中的预后价值并构建预后和免疫活性模型，从癌症基因组图谱（The cancer genome atlas，TCGA）数据库下载 HNSCC患者的转录组数据（RNA-sequencing，RNA-seq）和临床资...

基于靶点结构和分子片段的药物分子设计神经网络模型

摘要：针对蛋白质靶点设计适配分子是一项具有挑战性的任务。近年，深度生成模型成功应用于新药分子设计。从原子等级构建分子的模型容易生成不符合化学规律的结构；开发容易合成、亲和力高的分子设计模型依然是该领域的重要研究内容。本文开发了一种面向靶点口袋的药物分子设计模型，BFMOL。模型由两个编码器和一个门控自注意力解码器构成；编码器用于提取靶点和配体分子的特征，解码器实现两种特征的关联并解码为分子片段概率，进而...

环状RNA的ceRNA网络分析揭示HLA-DRA与结直肠癌肝转移的相关性

摘要：结直肠癌是全球第三大常见癌症，其肝转移显著影响患者预后，本研究通过生物信息学手段构建基于circRNA的竞争性内源RNA（Competing endogenous RNA， ceRNA）网络，探讨其在结直肠癌肝转移中的作用及与免疫浸润的相关性，并寻找潜在的生物标志物。从GEO数据库下载无肝转移和肝转移结直肠癌患者的原位组织基因表达数据，使用R包筛选差异表达基因，包括circRNA， miRNA和m...

人工智能在细胞穿透肽预测中的研究进展

摘要：细胞穿透肽(Cell penetrating peptides， CPPs)是指能通过直接转运或内吞作用进入细胞的多肽，一般不超过30个氨基酸。CPPs可携带多种活性物质进入细胞，有望成为新型的药物递送载体。传统实验方法获得CPPs具有工作量大、通量低、周期长等问题；随着计算生物学的发展，基于机器学习算法的人工智能模型提高了候选CPPs的预测效率。本文介绍了基于支持向量机、随机森林、极限学习机、极...

基于机器学习的miRNA靶标预测方法及相关数据库研究进展

摘要：微小RNA（miRNA）通过与靶标RNA非翻译区的特定位点结合来调控基因表达。由于识别miRNA靶标的高通量实验方法昂贵且耗时，因此，研究可以准确预测miRNA靶标的计算方法具有重要意义。本文综述了近年来基于机器学习的miRNA靶标预测方法及miRNA靶标相关数据库。首先介绍了miRNA及其功能，阐明了miRNA靶标预测的重要性。随后，概述了常见的miRNA靶标数据库，这些数据库为miRNA靶标预...

基于生物信息学探索炎症性肠病和肌少症潜在相关基因特征及途径分析

摘要：基于生物信息学探讨炎症性肠病（Inflammatory bowel disease，IBD）与肌少症潜在的生物联系，为IBD合并肌少症的诊断和治疗提供新思路。从GEO数据库提取肌少症和IBD的数据集，筛选出共表达基因，并进行功能富集分析、蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI)、转录因子(TF)-基因相互作用网络和TF- miRNA协同调节网络的构建，最后通过DSigDB数据库预测药物分子。本研究共筛...

基于溶酶体相关基因的膀胱癌预后模型构建

摘要：膀胱癌（BLCA）的高复发率和预后不良是其治疗失败的主要原因。溶酶体作为癌症治疗的潜在靶点一直受到广泛关注。然而，溶酶体相关基因（LRG）在BLCA中的作用仍然不明确。本研究采用综合方法，利用差异分析、单因素Cox回归、Lasso、随机森林和多因素Cox回归，来开发LRG评分。然后，将BLCA患者分为高分组和低分组，以检查LRG评分与各种结果之间的关联，包括预后、功能富集、免疫浸润、免疫治疗和单细...

基于非天然核酸的高密度DNA存储编码方法

摘要：为了适配非天然核酸（dP，dZ，dS，dB）和天然核酸（A，T，C，G）的存储，进一步提高DNA存储密度，本文提出了一种基于非天然核酸的高密度DNA存储编码方法。该方法首先设计了控制GC含量和均聚物长度的动态轮转映射算法，然后根据动态轮转映射算法，提出了适配八核酸的七进制哈夫曼算法，提升了DNA存储密度，最后利用七进制汉明码实现了数据纠错。对文本、图片、音频不同格式的文件利用该方法编码后，该方法平...

Sestrin1蛋白的结构及功能预测分析

摘要：为预测Sestrin1蛋白的结构与功能，应用生物信息学方法对该蛋白的理化性质、二级结构、三级结构、蛋白质相互作用和功能进行分析。结果显示，Sestrin1是一种不稳定的胞内亲水蛋白，无信号肽和跨膜区域，可发生磷酸化修饰。其二级结构以α-螺旋为主，SESN-A和SESN-C为主要功能结构域，通过残基Cys130，Asp418和Asp419发挥抗氧化作用。本研究为进一步探讨Sestrin1蛋白在高原红...

中医非药物疗法治疗坐骨神经痛作用机制

摘要：基于生物信息学研究中医非药物疗法治疗坐骨神经痛的物质基础与潜在作用机制，构建相关miRNA-mRNA。通过高通量基因表达数据库（Gene expression omnibus，GEO）数据库检索坐骨神经痛相关芯片，分析得到差异表达基因。通过支持向量机特征消除算法（Support vector machine based recursive feature elimination，SVM-RFE）和...

机器学习结合生物信息学鉴定多发性硬化症的关键基因

摘要：本研究基于生物信息学和机器学习方法探究多发性硬化症（Multiple sclerosis， MS）的关键基因，从GEO数据库获取MS基因表达谱GSE21942和GSE32988，GSE32988作为验证数据集，采用主成分分析（Principal component analysis， PCA）评估样本聚类情况，筛选差异表达基因（Differential expression analysis， D...

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