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国家基因库生命大数据平台

覆盖BT × IT领域包括时空组学、空间组学等多组学信息及大数据技术在生物医学领域创新应用

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生化小课 | 血红蛋白与氧的结合受 2,3-二磷酸甘油酯的调节

2,3-二磷酸甘油酸（BPG）与血红蛋白分子的相互作用进一步完善了血红蛋白的功能，并提供了一个异向变构调节的例子。

2024-04-26

470

生化小课 | 两种模型提出了协作绑定机制

在血红蛋白等多亚单位配体结合蛋白中，T→ R转变发生了吗？配体与具有多个结合位点的蛋白质协同结合的两个模型极大地影响了对这个问题的思考，定义了两种主要的可能性。

2024-04-19

540

时空组工具 | SpatialData：一个开放的、通用的空间组学数据框架

框架数据存储工具开发

空间分辨组学技术正在改变我们对生物组织的理解。然而，由于数据量大、数据类型异构以及缺乏灵活的空间感知数据结构，单模式和多模式空间组学数据集的处理仍然是一个挑战。2024年3月，《Nature Methods》发表了一个建立统一、可扩展的多平台文件格式的框架——SpatialData，为空间注释和跨模态聚合与分析提供便利。

2024-04-18

1420

Database | LettuceDB：栽培生菜的综合多组学数据库

浏览器数据数据库 database 表格

作物基因组学在过去十年中发展迅速，从多组学研究中产生了大量的组学数据。如何利用积累的数据成为作物科学的一个关键而迫切的需求。

2024-04-11

1100

数据存在CNGBdb，可以发哪些杂志？【J CACHEXIA SARCOPENI】

生命周期数据大数据表格基础

Journal of Cachexia Sarcopenia and Muscle

2024-04-11

960

生化小课 | 配体的协同结合可以定量描述

equation plot 翻译工作

1910 年，Archibald Hill 首次分析了血红蛋白与氧的协同结合。这项工作得出了研究配体与多亚基蛋白协同结合的一般方法。

2024-04-11

640

Nat. Rev. Genet. | 研究细胞相互作用和通讯的计算及实验工具

工具数据算法网络 nat

近年来，研究细胞与细胞相互作用（CCIs）的工具经历了显著的多样化。2024年1月，《Nature Reviews Genetics》发表综述，探讨细胞-细胞相互作用研究的最新进展，并重点介绍新一代工具的多样化。

2024-03-26

1320

生化小课 | 血红蛋白协同结合氧气

血红蛋白必须在肺中有效地结合氧气，其中pO2约为13.3kPa，并且它必须在组织中释放氧气，其中pO2约为4kPa。肌红蛋白，或任何以双曲线结合氧的蛋白质，都不适合这种功能，原因如图5-12所示。以高亲和力结合O2的蛋白质将在肺部有效地结合O2，但不会在组织中释放太多。如果蛋白质以足够低的亲和力结合氧气，将其释放到组织中，它将不会在肺部吸收太多氧气。

2024-03-25

720

生化小课 | 血红蛋白在与氧气结合时发生结构变化

X射线分析揭示了血红蛋白的两种主要构象：R态和T态。尽管氧在任何一种状态下都能与血红蛋白结合，但它对R状态下的血红蛋白具有明显更高的亲和力。氧结合稳定R态。当实验中没有氧气时，T态更稳定，因此是脱氧血红蛋白的主要构象。T和R最初分别表示“紧张”和“松弛”，因为T态被更多的离子对稳定，其中许多离子对位于α1β2(和α2β1)界面(图5-9)。当氧与处于T状态的血红蛋白亚基结合时，会触发构象转变为R状态。当整个蛋白质经历这种转变时，单个亚基的结构变化不大，但αβ亚基对彼此滑动并旋转，缩小了β亚基之间的口袋(图5-10)。在这个过程中，一些稳定T态的离子对被破坏，一些新的离子对形成。

2024-03-25

1580

热点综述 | 人工智能和机器学习在预测医学中的进展

机器学习人工智能表格模型数据

传统的机器学习 (ML) 技术在生成用于组学分析的预测模型方面取得了部分成功，但在处理数据内的潜在关系以实现更准确的预测方面存在局限性。2024年2月，《Journal of Human Genetics》发表综述文章，探讨了通过应用深度学习 (DL)，特别是卷积神经网络 (CNN)，预测建模发生的革命性转变。

2024-03-13

1540

生化小课 | 血红蛋白亚基在结构上与肌红蛋白相似

血红蛋白(Mr 64,500;缩写Hb)大致为球形，直径约5.5 nm。它是一种四聚体蛋白，含有四个血红素辅基，每个多肽链一个辅基。成人血红蛋白含有两种珠蛋白：两条α链(每条141个残基)和两条β链(每条146个残基)。这两种亚基的三维结构彼此之间以及与肌红蛋白非常相似(图5-6)，反映了它们在更大的珠蛋白超家族中的进化。然而，在α和β亚基的多肽序列中，只有不到一半的氨基酸残基是相同的，三个多肽中只有27个是相同的(图5-7)。肌红蛋白的螺旋命名惯例也适用于血红蛋白多肽，只是α亚基缺少短D螺旋。血红蛋白结合袋主要由每个亚基中的E和F螺旋组成。

2024-03-13

1020

数据存在CNGBdb，可以发哪些杂志？【EMM】| CNGBdb-Question Time

大数据 time 论文数据系统

嗯嗯，是的，只需要在CNGBdb首页快速搜索框输入CNP*******编号就可以找到相关数据，如果遇到数据受控的情况需要到国家基因库数据受控中心申请受控数据的使用权限。

2024-03-13

760

单细胞工具 | scGPT：利用生成式AI构建单细胞多组学基础模型

基础开发模型数据工具

生成式预训练模型在多个领域都取得了显著的成功。2024年2月，《Nature Methods》发表单细胞生物学的基础模型 scGPT，该模型是基于跨越3300多万个细胞库的生成式预训练转换器。

2024-03-05

2830

生化小课 | 血红蛋白运输血液中的氧气

动物全血中几乎所有的氧气都是由红细胞中的血红蛋白结合和运输的。正常人的红细胞很小（直径 6 到 9 μm），呈双凹盘状。它们由称为造血干细胞的前体干细胞形成。在成熟过程中，干细胞产生的子细胞会形成大量血红蛋白，然后失去细胞器--细胞核、线粒体和内质网。因此，红细胞是不完整的残余细胞，无法繁殖，在人体中只能存活约120天。它们的主要功能是携带血红蛋白，血红蛋白以非常高的浓度（约34%重量）溶解在细胞质中。

2024-03-05

610

Aging Cell新成果揭示肠道微生物对人类衰老的潜在作用

数据大数据 cell 队列论文

2023年11月，国家基因库生命大数据平台支撑科研成果在国际知名衰老研究期刊《老化细胞》（Aging Cell ）发表。该研究题为“Age-dependent changes in the gut microbiota and serum metabolome correlate with renal function and human aging”，研究团队发现，人类衰老过程中的肾功能下降可能与肠道微生物和血清代谢物的变化有关。

2024-03-05

990

生化小课 | 蛋白质结构影响配体的结合方式

翻译计算机

配体与蛋白质的结合很少像上述表达式所暗示的那样简单。这种相互作用受蛋白质结构的影响很大，而且往往伴随着构象的改变。例如，当血红素是肌红蛋白的组成部分时，血红素与各种配体结合的特异性就会发生变化。对于游离血红素分子，一氧化碳的结合力比O2强2万倍以上（即一氧化碳与游离血红素结合的Kd或P50比O2低2万倍以上），但当血红素与肌红蛋白结合时，一氧化碳的结合力只比O2强40倍左右。对于游离血红素来说，CO的紧密结合反映了CO和O2与Fe2+相互作用的轨道结构不同。这些相同的轨道结构导致CO和O2与血红素结合时具有不同的结合几何形状（图 5-5a、b）。当血红素与球蛋白结合时，CO和O2对血红素的相对亲和力的变化是由球蛋白结构介导的。

2024-02-26

1050

单细胞工具 | 利用CellHint自动协调和整合人类细胞图谱数据集的细胞类型

数据集成工具开发框架数据

协调单细胞群体中的细胞类型，并将它们组装成一个共同的框架，是构建标准化人类细胞图谱的核心。2023年12月，《Cell》发表了一种基于树的预测聚类工具——CellHint，用于解决数据集之间在注释分辨率和技术偏差方面的细胞类型差异。

2024-02-26

1130

单细胞工具 | SnapATAC2：快速、可扩展、多功能的单细胞组学数据分析工具

算法性能数据分析工具数据

单细胞数据低维嵌入是分解细胞异质性和重建细胞类型特异性基因调控程序所必需的。然而，传统的降维技术在计算效率和全面解决不同分子模式的细胞多样性方面面临挑战。2024年1月，《Nature Methods》发表了一种非线性降维算法——SnapATAC2，不仅实现了对单细胞组学数据异构性的更精确捕获，而且还确保了高效的运行时间和内存使用，随细胞数线性扩展。

2024-01-29

2790

生化小课 | 肌红蛋白具有单一的氧结合位点

任何有关蛋白质功能的详细讨论都不可避免地涉及到蛋白质结构。肌红蛋白（Mr 16,700；缩写Mb）是由153个氨基酸残基和一个血红素分子组成的单一多肽（图 5-3）。蛋白质中约 78%的氨基酸残基位于球蛋白折叠的八个典型 α-螺旋中，分别命名为 A 至 H。

2024-01-29

790

NC | scRNA-seq数据跨物种整合算法的基准测试和策略指南

数据集成测试开发数据算法

来自不同物种的单细胞基因表达数据集越来越多，这为探索跨物种细胞类型之间的进化关系创造了机会。scRNA-seq数据的跨物种整合尤其具有参考价值。2023年10月，《Nature Communications》发表研究论文，对28种基因同源性图谱方法和数据整合算法组合在各种生物环境中的表现进行了基准测试。使用9个已确立的指标，考察了每种策略对已知同源细胞类型进行物种混合和保持生物异质性的能力。同时还开发了一种新的生物学保护指标，以解决维持细胞类型可区分性的问题。

2024-01-17

2190

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