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第三十五章生物信息思考上(1/3)

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tabaoaproteinhe1960s,

organizedtilieiliereeofy

tableeetedproteinhenderived。反映频率变化的表格可由一组结构类似的蛋白质观测后导出

标记点的出现有利于交流,节约资源,这是否层次耦合点?

胸痛、疲乏、头昏、头痛、水肿、背痛、呼吸困难、失眠、腹痛、麻木、性功能障碍、体重下降、咳嗽、便秘等14种症状最常见,那么器质性的损伤是否神经系统的又一模式?其耦合程度在正常的交流中失常

学会分析,假设,推理,建模

分析数据,阐明机制,检验反馈,不断修正

蛋白质相互作用网络的重要性可由节点的连接数量来量化,也可考虑其相对的量,其中假设连接数目是某种分布,如正态分布

基因,蛋白,表型是一个耦合的微分方程组,一基因一蛋白一表型是一个特解。这是用整合的方式来理络和系统,层次的偶联。

同时控制一个细胞的所有基因的表达就像波函数并对其求本征值,那么很多量子力学的概念也可适用了,如引进算符和对易运算之类的。由于测不准原理,我们并不祈求实时监测细胞中所有蛋白的丰度,定位,修饰和活性,但近似是可以做到的。我们将细胞看作一个波包,每个通路视为一个波函数(可重组,不同的划分或测定意味一个新的波函数),不同的网络可视为本征值,其叠加应是线性的,但在一个大体系中,要还原到足够的精度才能观测到,其中的分布也是一种波函数。我们假设整体的构建可最终构成一个回路式的结构,这是我出于拓扑的对自然的信心。

简单叠加---线性叠加(层级可耦合,可内化外化)

肚子痛,不能独立站立走动(肌肉发育问题,初级信息提取),三岁半前正常(对发育的进一步验证),小腿粗大腿手臂细,膝跳反射手臂反射消失但足踝反射正常(神经发育或其他),心音不正常,智力不正常---血液检查和肌肉组织活检:(细胞数量宏观反映,分子水平对正常值的偏离除个别的量反映的问题,还可构建一个矩阵来构建一个网络,隐马尔科夫模型提示了概率性构建特定组合的可能性。)红细胞正常,白细胞偏高,葡萄糖偏高,肌氨酸激酶极高,葡萄糖六磷酸脱氢酶正常;正常组织纤维规则,核偏边缘;病人有内含核,纤维厚度不均一,有脂肪和结缔组织的散布。----家庭病史问询,得出遗传病的可能性,显隐性,单多基因病------染色体组型做限制片段多态性分析,确定显隐性----表型差异,染色体重组的模式(从一定细胞检查出异常的概率):染色体的作用是概率空间的一个表达,染色体重组对概率空间进行改造使之倾向于表达其中一条x染色体

-------dna序列分析

最终诊断:假肥大性肌营养不良症

因各种层次的偶联,肌肉营养不良可与神经生长相关并最终导致脑损伤,则进一步的研究是必要的。

寻求模式动物,观察疾病发展中的各种变化,并可施加不同的影响来观察其反馈,如制造肌营养不良蛋白dydx种系小鼠的骨骼肌------发现该蛋白位于骨骼肌细胞膜的内表面,也位于脑内的神经元中(这既解释了神经系统的损伤,也预示了基因与蛋白的关系的一种表达,dyrophin蛋白的时空表达);其他地方该蛋白不表达说明肌营养不良是隐性遗传病,表型是功能缺失引起的,而不是显性遗传病的蛋白过表达或活性亢进。

对蛋白进行测序时发现很多的相关信息,如相关蛋白utrophin,比较其序列的一致性和相似性以确定其同源关系---根据相似性预测蛋白功能的相似性

序列一结构一功能转向基因表达一系统动力学一生理功能

相互作用的蛋白质的含义为:参与同一个代谢途径(alproceuralcorn—plex)或分子机器(hine)的元件。它们之间可以发生“物理”上的接触,也可以不接触,而仅是遗传上关联

相互作用:(在多层次耦合,代谢的生物通路,结构,基因层次)还可与rna,生理层次

构建成网络,有一定的拓扑性质,可如化学平衡达到一个稳态

研究蛋白质相互作用的手段:酵母双杂交系统(yea)、质谱法和蛋白质芯片,计算机模拟

系统发育谱(pprofile):功能相关的(functionallyrelated)基

因,在一组完全测序的基因组中预期同时存在或不存在,这种存

在或不存在的模式(pattern)被称作系统发育谱;如果两个基因,

它们的序列没有同源性,但它们的系统发育谱一致或相似.可以

推断它们在功能上是相关的

基因邻接(geneneighborhood):在细菌基因组中,功能相关的基因紧密连锁地存在于一个特定区域,构成一个操纵子,这种基因之间的邻接关系,在物种演化过程种具有保守性,可以作为基因产物之间功能关系的指示l-。这个方法似乎只能适用于进化早期的结构简单的微生物。

基因融合事件(genefui):这个方法基于如下假定:由于在物种演化过程中发生了基因融合事件,一个物种的两个(或多个)相互作用的蛋白,在另一个物种中融合成为一条多肽链,因而基因融合事件可以作为蛋白质功能相关或相互作用的指示。

镜像树(ree:这个方法的思想是,功能相关的蛋白质或同一个蛋白的域之间,

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