我国科学家提出单颗粒衍射成像重构算法
21世纪生命科学迅猛发展,对生物大分子的结构研究在世界各地兴起,冷冻电镜是个当仁不让的先锋,而自由电子激光衍射分析则是责无旁贷的主力军。X射线自由电子激光作为第四代光源的代表,具有超短脉冲、超高亮度等特点,能够适用于常温常压下生物大分子颗粒动态过程的研究,在接近真实的环境下,探究生命的奥秘。然而,由于单颗粒衍射数据存在信噪比低、衍射图数量少、低分辨率数据缺失等问题,数据处理和结构解析仍存在严峻的挑战,国内在该领域的研究工作,尚处于起步阶段。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心软物质物理实验室SM6组的丁玮研究团队与高能物理所耿直工程师合作,以博士生焦志超为主要研发力量,提出了一种基于预测结构的单颗粒衍射成像重构算法。该算法在传统重构算法的基础上,引入了蛋白质分子的预测结构,作为单颗粒衍射取向解析和相位恢复的初始三维强度和相位,并利用迭代算法优化衍射图取向和三维衍射强度的相位,直至收敛。测试结果表明,该算法能够大......阅读全文
基于匹配追踪的拉曼光谱信号重构算法
王昕,何浩,范贤光,汤明厦门大学航空航天学院 ,福建 厦门 361005 摘要 拉曼光谱技术是一种高灵敏度、无损伤、振动分子光谱技术,在医药、生物、分析化学等诸多领域有着重要的作用。然而,由于拉曼散射强度低,实际测得的拉曼信号容易被噪声所污染。特别是在较短的曝光时间,收集到的拉曼光谱的信噪比很低。
我国科学家提出单颗粒衍射成像重构算法
21世纪生命科学迅猛发展,对生物大分子的结构研究在世界各地兴起,冷冻电镜是个当仁不让的先锋,而自由电子激光衍射分析则是责无旁贷的主力军。X射线自由电子激光作为第四代光源的代表,具有超短脉冲、超高亮度等特点,能够适用于常温常压下生物大分子颗粒动态过程的研究,在接近真实的环境下,探究生命的奥秘。然而,由
深度学习算法-助力精准诊断结直肠肿瘤
根据发表在《Life Science Alliance》杂志上的新研究,一种新的深度学习算法可以快速,准确地分析来自结直肠肿瘤的几种基因组数据,以进行更准确的分类,从而有助于改善诊断和相关的治疗选择。 大肠肿瘤的发展方式各不相同,需要接受的药物类型也不同,生存率也大不相同。通常,基于对基因表达
生物大分子柔性组装的冷冻电镜重构新方法获揭示
近日,南方科技大学生命科学学院副教授沈庆涛课题组针对生物大分子组装柔性的难题,基于冷冻电镜单颗粒技术,开发了直接赋值颗粒欧拉角的重构方法,解析了真核细胞中转运必需的内吞体分选复合物 (ESCRT-III)平面螺旋多聚体结构。该研究成果发表在《美国国家科学院院刊》。ESCRT是一类进化保守的生物大分子
清华大学Nature-Methods发文:新型的冷冻电镜三维重构算法
蛋白质是生命体的最主要组成元素,作为一种生物大分子机器,蛋白质功能的实现高度依赖于其复杂的三维原子结构。了解蛋白质的结构及其与功能的关系对探索生命的基本原理,理解疾病的分子机制以及药物的研发具有重要的意义。基于粒子滤波的三维重构算法示意图。 冷冻电子显微镜,简称冷冻电镜,使用电子束作为光源,是
蛋白质冷冻电镜投影图像有了三维重构新算法
从冷冻电镜的多个二维投影图像进行三维重构,获得蛋白质的三维结构。 兰州大学供图蛋白质结构解析是分子生物学的核心课题,对于人们认识蛋白质的功能,理解疾病的发病机理,进行药物设计和疾病治疗等都具有非常重要的意义。近年来,冷冻电镜技术在测定生物大分子结构方面取得了突破性的进展,虽然目前DeepMind 公
生物物理所提出消除取向优势问题的冷冻电镜三维重构新算法
单颗粒冷冻电子显微镜技术(SPA)已较为成熟。SPA可以得到较多纯化获得的重要蛋白质复合物的高分辨率三维结构,但冷冻制样仍是SPA的瓶颈。其中,冷冻制样导致的取向优势问题是常见而难以解决的关键问题之一。重构过程需要来自各个方向的蛋白质投影,以覆盖整个倒易空间。然而,吸附在气液界面(AWI)上的蛋白质
重构抗体的定义
中文名称重构抗体英文名称reshaped antibody定 义由异源抗体中与抗原结合相关的残基与人抗体重新剪接构建的抗体。包括互补决定区移植、部分补决定区移植和特定决定区转移。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞培养与细胞工程(二级学科)
注水算法
迭代注水算法是由Wei Yu提出的,它是一种多用户功率分配算法。这是一种自私算法,当接收端和发送端没有共享信道信息时,它的实现非常简单,复杂度低。但是,当信道上有共享信 息,需要共享信道,这是网络拓扑就会出现远近效应,这就产生了非平衡状态,引起用户间信号干扰,信息传输效率下降。 迭代注水
双向扫描算法和电梯调度算法区别
双向扫描算法和电梯调度算法区别:1、双向扫描(SCAN)算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道间的距离,更优先考虑的是磁头,当前的移动方向。例如,当磁头正在自里向外移动时,SCAN算法所考虑的下一个访问对象应足其欲访问的磁道既在当前磁道之外,又是距离最近的。这样自里向外地访问直至再无更外的磁道需要访问
Tweez250si高速多光阱纳米光镊胶体操纵应用
手性向列胶体中可重构的打结和连接(2011 Science文章)对高聚物,大分子或者复杂材料中的缺陷线的打结或构建微尺度环是材料科学中富有挑战性的任务。通过使用激光镊作为一个显微操控工具,将手性向列液晶胶体中的微观拓扑缺陷线进行了任意复杂程度的打结和连接。所展示的所有结和连接包括霍普夫连接,大卫之星
左室重构的症状介绍
左室重构不仅使心肌梗塞患者左室功能严重受损,并发症增多,而且死亡率亦明显增加,因此抗心室重构已成为当前心血管领域中最为重要的研究内容之一。 心力衰竭 心室整体扩张是左室重构的重要特点。现已普遍认识到,心脏扩张是充血性心力衰竭的重要组成部分,扩张的心脏或收缩末期容量的增加降低生存率。 心律失
电镜三维重构理论
电镜三维重构理论D.De Rosier和A.Klug提出的三维重构理论是借助一系列沿不同方向投影的电子显微像来重构被测物体的立体构型;他们提出利用计算机数字图像处理技术进行电子显微像三维重构测定生物大分子结构的概念和方法。电镜三维重构思想的数学基础是傅立叶变换的投影与中央截面定理。中央截面定理的含
冷冻电镜三维重构
三维重构做过TEM的小伙伴都知道,透射电镜得到的是二维投影图像,要得到三维的结构,就要通过一系列建模、变换,这个过程就是三维重构。上面提到的第3位诺奖得主Joachim Frank就是和他的合作者建立了非对称颗粒从二维投影到三维结构的方法(随机圆锥倾斜法),奠定了冷冻电镜单颗粒三维重构的基本原理,如
缺陷检测算法
基本两个步骤:1、缺陷检出,算法较多,本人认为是不变矩阵法和主成分分析法;2、缺陷识别和分类,多数使用BP神经网络进行训练,提高识别率。
基质效应的算法
化学分析中,基质指的是样品中被分析物以外的组分。基质常常对分析物的分析过程有显著的干扰,并影响分析结果的准确性。例如,溶液的离子强度会对分析物活度系数有影响,这些影响和干扰被称为基质效应(matrix effect)。去除方法 目前最常用的去除基质效应的方法是,通过已知分析物浓度的标准样品,同时尽
生物大分子是什么?脂肪是不是生物大分子?
生物大分子是指生物体细胞内存在的蛋白质、核酸、多糖等大分子。每个生物大分子内有几千到几十万个原子,分子量从几万到几百万以上。生物大分子的结构很复杂,但其基本的结构单元并不复杂。蛋白质分子是由氨基酸分子以一定的顺序排列成的长链。氨基酸分子是大部分生命物质的组成材料,不同的氨基酸分子有好几十种。生物体内
生物大分子是什么?脂肪是生物大分子吗?
生物大分子是指生物体细胞内存在的蛋白质、核酸、多糖等大分子。每个生物大分子内有几千到几十万个原子,分子量从几万到几百万以上。生物大分子的结构很复杂,但其基本的结构单元并不复杂。 脂肪不是生物大分子。 脂类是油、脂肪、类脂的总称。脂肪由C、H、O三种元素组成。 脂肪是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘
冷冻电镜三维结构的多构象性和动态分析
三维结构的多构象性和动态分析生物大分子通常具有内禀的柔性,所以生物分子的动态结构变化以及结构的不均一性一直是结构生物学的研究重点之一。在晶体状态下,生物分子的结构变化被晶格约束,一般只提供一个静态的结构和有限的动力学参数。冷冻电镜相比晶体学方法的优势在于可以捕捉生物分子在溶液中的形态,并记录下不同
什么是同质结与异质结
1、同质结就是同一种半导体形成的结,包括pn结、pp结、nn结。2、异质结是一种特殊的PN结,由两层以上不同的半导体材料薄膜依次沉积在同一基座上形成,这些材料具有不同的能带隙,它们可以是砷化镓之类的化合物,也可以是硅-锗之类的半导体合金。半导体异质结构的二极管特性非常接近理想二极管。另外,通过调节半
清华大学提出冷冻电镜粒子筛选新算法获得国际认可
为进一步提高冷冻电镜分辨率和效率,清华大学研究团队提出的一款新算法CryoSieve,受到了国际冷冻电镜研发领域的高度关注。4月24日,由哈佛大学医学院管理,为全球结构生物学提供计算支持的SBGrid联盟收录了CryoSieve算法。冷冻电子显微镜是一种确定生物大分子的近原子分辨率结构的重要方法。在
生物大分子概况
生物大分子是生物体的重要组成成份,不但有生物功能,而且分子量较大,其结构也比较复杂。在生物大分子中除主要的蛋白质与核酸外,另外还有糖、脂类和它们相互结合的产物。如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等。它们的分子量往往比一般的无机盐类大百倍或千倍以上。蛋白质的分子量在一万至数万左右,核酸的分子量有的竟达上百万。这
生物大分子概况
生物大分子是生物体的重要组成成份,不但有生物功能,而且分子量较大,其结构也比较复杂。在生物大分子中除主要的蛋白质与核酸外,另外还有糖、脂类和它们相互结合的产物。如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等。它们的分子量往往比一般的无机盐类大百倍或千倍以上。蛋白质的分子量在一万至数万左右,核酸的分子量有的竟达上百万。这
研究揭示太阳爆发的重构过程
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500114.shtm中国科学技术大学日地空间物理研究团队在太阳爆发活动的研究中取得重要进展,发现太阳爆发结构在早期爆发过程中发生了复杂的重构演化。5月4日,研究成果发表于《自然-天文学》。 ?
基因组重构的结构特征
中文名称基因组重构英文名称genome reorganization定 义由于进化中的选择压力所造成的物种间在基因组结构特征上的改变。可以通过染色体重排(如缺失、扩增、置换等)形成。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)
关于左室重构的基本介绍
左室重构(Left ventricle Remodel ,LVR) 是指急性心肌梗塞后整个左心室形态和大小的改变,新近的概念还包括心肌细胞形态与结构甚至间质结构的改变。心肌梗塞后,部分心肌缺血坏死,失去收缩功能,左心室壁收缩运动不协调,致左心室内血液不能有效地排空,残留血液增多,心室内压力负荷加
概述左室重构的病理介绍
包括早期的梗塞膨展和贯穿全过程的心室整体扩张。 (1)梗塞膨展:定义为在没有进一步心肌坏死的情况下,梗塞区室壁的扩张与变薄。梗塞面积的大小是梗塞膨展程度的主要影响因素。 (2)心室整体扩张:主要表现为进行性左心室收缩末期和舒张末期容量的增加,以及左心室球样改变。许多报道指出,梗塞面积的大小、
细胞化学词汇基因组重构
中文名称:基因组重构英文名称:genome reorganization定 义:由于进化中的选择压力所造成的物种间在基因组结构特征上的改变。可以通过染色体重排(如缺失、扩增、置换等)形成。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)
固“双基”,学习过程当如何重构
为加强研究生培养质量,2016年以来,中国科学院大学教授闫全人每年都会在研究生一年级新生的《沉积大地构造学》专业课第一堂课上,出一份“试卷”——列出本科阶段应扎实掌握的15~20个基本概念。他发现,能够比较准确地回答1到2个基本概念的学生不超过5%,大多数学生对这些基本概念的反应都是“不知所云”
遥感数据智能重构研究获进展
近日,中国科学院南海海洋研究所研究员唐世林团队与自然资源部南海预报减灾中心正高级工程师杨超宇合作,在遥感数据智能重构研究方面取得新进展,实现了南海多源遥感高分辨率海表叶绿素逐日产品的精准重构。相关成果发表于《地球系统科学数据》(Earth System Science Data)。 OI-SwinU