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  • 信息编码有哪些类型
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    2021-07-31 03:54:10

    信息编码

    1、数值型编码

    2、字符型编码

    一、数值在计算机中的表现形式。计算机采用二进制数进行数据存储与计算,这是由计算机中所使用的逻辑器件所决定的。这种逻辑器件是具有两种状态的电路(触发器),好处是:运算简单、实现方便、成本低。计算机采用二进制数进行运算后,可以通过数制间的转换将二进制数转换为人们熟悉的十进制数输出。

    (1)十进制数。

    有十个数码:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.

    逢十进一

    (2)二进制数

    有两个数码:0,1

    逢二进一

    二进制只有0,1两种状态,技术上容易实现。

    二进制数运算规则简单

    二进制数的0和1可分别表示逻辑代数的“假”和“真”,适合于计算机进行逻辑运算。

    二进制数与十进制数之间的转换容易实现。

    (3)八进制数

    有8个数码:0,1,3,4,5,6,7,8

    逢八进一

    (4)十六进制数

    有十六个数码:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

    逢十六进一

    二、数制之间的转换。

    1、十六进制整数转换为二进制整数

    用2连续去除十进制数,直至商等于零为止。

    逆序排列余数则为与该十进制整数相应的二进制整数各位的系数值。

    同理,当十进制整数向八进制整数、十六进制整数转换时,只是用8或16连续去除待转换的十进制整数而已。

    2、二进制整数与十六进制整数之间的转换。

    2-16 从最低位开始向高位进行,每4位二进制数用1位十六进制数表示。不足4位者用0补齐。

    16-2将每1位十六进制数用相应的4为二进制数表示。

    与此类似,二进制数向八进制数转换时,每3位用1位八进制数表示;八进制数向二进制数转换时,将1为八进制数用相应的3为二进制数表示。

    二、字符编码

    编码是指对输入到计算机中的某种非数值型数据用二进制来表示的转换规则。

    (1)字符编码。

    字符是计算机中使用最多的非数值型数据,是人机交互的重要媒介。大多数计算机采用ASCLL码作为字符编码。即美国标准信息交换代码。ASCII码采用7位二进制编码,可以用128个字符,包括10个阿拉伯数字0-9,52个大小写英文字母,32个标点符号和运算符,34个控制符。其中,0-9的ASCII码为48-57,A-Z为65-90,a-z为97-122.为了使用方便,在计算机存储单元中一个ASCII码值占一个字节(8个bit),其最高位置0(或置为校验码),ASCII码占后7位。

    (2)汉字编码。汉字编码是指汉字在计算机中的表示形式。我国国家标准采用连续 的两个字节表示,且规定每个字节的最高位为1.

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  • 【non-coding RNA】 非编码RNA有哪些

    千次阅读 2022-01-04 16:31:47
    【non-coding RNA】 非编码RNA有哪些

    【non-coding RNA】 非编码RNA有哪些?

    本文图片来源网络或学术论文,文字部分来源网络与学术论文,仅供学习使用。

    目录

    【non-coding RNA】 非编码RNA有哪些?

    1、mRNA, tRNA和rRNA

    2、长非编码RNA (LncRNA)

    3、microRNA (miRNA)

    4、小分子干扰 RNA (siRNA)

    5、Piwi 相互作用 RNA (piRNA)

    6、小分子RNA(small RNA)

    7、端粒酶RNA

    8、环状RNA(circRNA)


    1、mRNA, tRNA和rRNA

    20世纪40年代初,人们确定脱氧核糖核苷酸(DNA)在细胞核中,20世纪60年代,蛋白质被发现是在细胞质内的核糖体上组装,这一重要发现表明在核内染色体与核外核糖体之间必然存在一个“桥梁”。遗传信息究竟是怎样被转移到细胞质中的?

    由此,科学家们陆续发现了信使RNA(mRNA),mRNA是DNA在核内合成并被运输到细胞质为蛋白合成提供模板,而mRNA翻译的过程在核糖体上进行。后续发现了核糖体RNA(rRNA),它是组成核糖体的主要成分,核糖体是合成蛋白质的工厂。转运RNA(tRNA)识别mRNA上的密码子,一面搬运来相应的氨基酸连接在一起合成多肽。它们把氨基酸搬运到核糖体上,tRNA能根据mRNA的遗传密码,依次准确地将它携带的氨基酸,掺入正在合成的肽链中,实现肽链的延伸。

    转发这个转运RNA,2022转运的就是你,好运到家!

    2、长非编码RNA (LncRNA)

    人类基因组中有约30亿个碱基,大约只有2%可以编码蛋白,但是剩下98%的区域大多数也会被转录成了RNA。非编码RNA虽然不编码蛋白质,但是以调控分子等多种身份参与了重大生命活动的各个层次。这些非编码RNA不能翻译正常的蛋白质,但是可以编码一些小肽序列。LncRNA长度至少大于200nt 通常大于500nt。根据LncRNA在基因组上相对于蛋白编码基因的位置,可以将其分为sense、antisense、bidirectional、intronic、intergenic这5种类型。

    LncRNA的功能有:

    (1)表观遗传学调控

    某些特异的LncRNA会招募染色质重构和修饰复合体到特定位点,改变DNA/RNA甲基化状态、染色体结构和修饰状态,进而控制相关基因的表达。很多DNA/RNA甲基化突变与癌症等某些疾病发生有关,而染色质修饰状态的改变也通常会影响到某些基因的表达状态,最常见的是在启动子区域出现的H3K4me3、H3K9me2及H3K27me3修饰等,这些组蛋白修饰会改变染色质活性,从而促进或抑制转录,控制基因表达。

    (2)转录调控

    在真核细胞中,转录因子对于基因转录非常重要,它们可以结合到基因转录产生的RNA上,控制RNA转录、定位和稳定性。一些LncRNA会作为配基,与一些转录因子结合,形成复合体,控制基因转录活性。

    (3)转录后调控

    LncRNA会直接参与到mRNA转录后调控过程中,包括可变剪切、RNA编辑、蛋白翻译及转运等过程中。这些过程对于基因功能多态性非常重要。参与mRNA转录后调控的主要为antisense LncRNA,在mRNA可变剪切调控过程中,antisense LncRNA会与mRNA互补区域结合,影响某些剪切位点募集剪切体,控制mRNA剪切过程,同时也会对RNA编辑(A-to-l)产生影响。在mRNA核转运及胞内定位过程中,也有一些antisense LncRNA同mRNA互作,发挥调控作用。

    (4)调控miRNA

    除了直接调控mRNA,LncRNA还会通过控制miRNA表达来影响其靶基因的表达量。在一些肿瘤细胞和特定组织中,一些IncRNA会携带有某些miRNA的“种子序列”,像海绵一样结合miRNA,从而阻止miRNA同其靶mRNA结合。

    3、microRNA (miRNA)

    miRNA是一个十分巨大的非编码小分子RNA家族,在人类细胞中已鉴定了千余种miRNA,调控超过30%的基因表达。每个miRNA可以有多个靶基因,而几个miRNA也可以调节同一个基因。这种复杂的调节网络既可以通过一个miRNA来调控多个基因的表达,也可以通过几个miRNA的组合来精细调控某个基因的表达。

    miRNA的合成:miRNA 是一类长度约为 20-24 nt 的单链小分子,来源于形成独特发夹结构的转录本pre-miRNA。发夹状 RNA 被加工成成熟的 miRNA,形成 RNA 诱导的沉默复合体 (RISC),其中包含 Dicer 等 miRNA 相互作用蛋白。miRNA 将通过 3'UTR 与靶 mRNA 转录本上的互补序列配对,导致靶基因沉默。

    miRNA的作用:在真核细胞生物中miRNA构成高度复杂的调控网络,控制蛋白质表达谱,进而决定各类细胞的功能及命运。另一方面,miRNA与各种疾病有关,在人类肿瘤中发现大量miRNA表达异常,因此,miRNA表达谱可以作为肿瘤等疾病临床诊断、分类、分级甚至预后的指标,并为治疗提供新的靶点。

    miRNA可以指导RISC通过翻译抑制(基于miRNA和mRNA之间的较低互补性)下调基因表达,或者作为siRNA进行并介导mRNA切割。转录后机制的选择不是由沉默RNA(siRNA或miRNA)的来源决定的,而是由互补程度决定的。如果miRNA与其靶标完美或几乎互补,则可特异性切割靶mRNA。内源表达的miRNA通常与其靶基因不完全互补,并通过翻译抑制调节对基因表达的影响。越来越多的证据表明,miRNA表现出与细胞生长,发育和分化有关的各种关键调节功能,并与各种人类疾病有关。

    4、小分子干扰 RNA (siRNA)

    双链RNA分子可诱导RNA干涉作用(RNA interference, RNAi),随后的研究揭示RNA干涉是由于外源导入的RNA双链经RNase III类核酸酶Dicer切割加工,形成21~25个核苷酸的双链小RNA,被称为小干扰RNA(siRNA)。

    siRNA 的合成:siRNA 是长链线性 dsRNA,被 Dicer 加工成长度为 20-24 nt 的成熟 siRNA,加载到 RISC 后指导沉默。与 miRNA 相似,它们通过被称为 RNA 干扰 (RNAi) 的过程介导转录后沉默,在该过程中,siRNA 干扰互补核苷酸序列的表达。

    5、Piwi 相互作用 RNA (piRNA)

    piRNA 是小分子 ncRNA (24-31nt),能够与 Argonaute 家族的 Piwi 蛋白形成复合物。piRNA 的特点是 5’端有尿苷,3’端有 2’-O-甲基修饰。其主要作用是在种系发育过程中沉默转座因子。

    siRNA miRNA和piRNA的合成过程

    6、小分子RNA(small RNA)

    存在于真核生物细胞核和细胞质中,100nt-300nt长度,多的每个细胞中可含有105 ~106 个这种RNA分子,少的则不可直接检测到, 它们由RNA聚合酶Ⅱ或RNA聚合酶Ⅲ所合成, 其中某些像mRNA一样可被加帽。

    小分子RNA通常与蛋白质组成复合物,在细胞的生命活动中起重要的作用。

    小分子RNA主要有两类:一类是snRNA(small nuclear RNA),存在于细胞核中;另一类是scRNA(small cytoplasmic RNA),存在于细胞质中。

    1)snRNA:

    snRNA (small nuclear RNA,小核RNA)。它是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分。发现有五种snRNA,其长度在哺乳动物中约为100~215个核苷酸。snRNA一直存在于细胞核中,与40种左右的核内蛋白质共同组成RNA剪接体,在RNA转录后加工中起重要作用。某些snRNPs和剪接作用密切相关,它们分别与供体和受体剪接位点以及分支顺序相互补。

    (真核细胞的Pre-mRNA剪接是由snRNA介导的)

    (2)snoRNA:

    其中位于核仁内的snoRNA称为核小体RNA(small uncleolar RNA),参与rRNA前体的加工及核糖体亚基的组装。

    (3)scRNA:

    scRNA(small cytoplasmic RNA,细胞质小RNA)主要位于细胞质内,种类较多,参与蛋白质的合成和运输。SRP颗粒就是一种由一个7SRNA和六种蛋白质组成的核糖核蛋白体颗粒,主要功能是识别信号肽,并将核糖体引导到内质网。

    7、端粒酶RNA

    端粒酶RNA(Telomerase RNA Component,TERC),是真核生物细胞中发现的一种非编码RNA。TERC是端粒酶的一部分,在端粒延伸过程中,TERC作为端粒继续延伸的模板,由端粒酶催化实现端粒的延长。

    端粒酶是一种核糖核蛋白聚合酶,其通过向端粒末端添加端粒重复序列TTAGGG维持端粒的长度。该酶由一个具有反转录功能的蛋白分子(TERT)和TERC组成。端粒酶参与细胞衰老调控。在真核生物出生后的正常体细胞中,端粒酶处于抑制状态。染色体复制过程中,由于模板DNA起始端被RNA引物先占据,新生链随之延伸。引物RNA脱落后,其空缺处的模板DNA无法再度复制成双链。因此,每复制一次,末端DNA就缩短若干个端粒重复序列,即出现真核细胞分裂中的“末端复制问题”染色体每复制一次,端粒即发生缩短。一旦端粒消耗殆尽,细胞将会立即激活凋亡机制,即细胞走向凋亡。端粒酶表达的失调,将导致肿瘤的发生。

    8、环状RNA(circRNA)

    circRNA是一种形成共价闭合连续环的RNA。最早在细菌中发现的环状DNA(质粒)。

    许多环状RNA是由蛋白质编码基因产生的。没有5'和 3'端。

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  • 字符编码的常见几种类型介绍

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    字符编码(英语:Character encoding)也称字集码,是把字符集中的字符编码为指定集合中某一对象(例如:比特模式、自然数序列、8位组或者电脉冲),以便文本在计算机中存储和通过通信网络的传递。常见的例子包括将...

    什么是字符编码

            字符编码(英语:Character encoding)也称字集码,是把字符集中的字符编码为指定集合中某一对象(例如:比特模式、自然数序列、8位组或者电脉冲),以便文本在计算机中存储和通过通信网络的传递。常见的例子包括将拉丁字母表编码成摩斯电码和ASCII。其中,ASCII将字母、数字和其它符号编号,并用7比特的二进制来表示这个整数。通常会额外使用一个扩充的比特,以便于以1个字节的方式存储。
            在计算机技术发展的早期,如ASCII(1963年)和EBCDIC(1964年)这样的字符集逐渐成为标准。但这些字符集的局限很快就变得明显,于是人们开发了许多方法来扩展它们。对于支持包括东亚CJK字符家族在内的写作系统的要求能支持更大量的字符,并且需要一种系统而不是临时的方法实现这些字符的编码。

    字符编码的常见几种类型

    第一种:ASCII码

    ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,主要用于显示现代英语和其他西欧语言。它是现今最通用的单字节编码系统,并等同于国际标准ISO/IEC 646。

    由于计算机是美国人发明的,因此,最早只有127个字母被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母 A的编码是65,小写字母 a的编码是97。后128个称为扩展ASCII码。

    第二种:GBK 和 GB2312

    对于我们来说能在计算机中显示中文字符是至关重要的,然而ASCII表里连一个偏旁部首也没有。所以我们还需要一张关于中文和数字对应的关系表。一个字节只能最多表示256个字符,要处理中文显然一个字节是不够的,所以我们需要采用两个字节来表示,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312编码,用来把中文编进去。

    第三种:Unicode

    unicode编码我们又可以叫做是统一码。在计算机科学领域中是一中业界标准,unicode编码还包含了字符集、编码方案等等。unicode编码给每个字符提供了一个唯一的数字,不论是什么平台、不论是什么程序、不论是什么语言。unicode编码的出现是为力更好的解决传统字符在编码产生的局此案问题。并且unicode编码给每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码。

    第四种:UTF-8

    UTF-8的特点是对不同范围的字符使用不同长度的编码。

    上表表示如何从一个从Unicode 转化到UTF-8 , 对于前0x7F的字符,UTF-8编码和ASCII码是一一对应的。如果一个字符在000800-00FFFF 之间,那转化到UTF-8 需要用三字节模板,使用16个码位,每个x 就是一个码位。

    比如『汉』这个字的Unicode编码是0x6C49。0x6C49在0x0800-0xFFFF之间,使用3字节模板:1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx。将0x6C49写成二进制是:0110 1100 0100 1001, 用这个比特流依次代替模板中的x,得到:11100110 10110001 10001001。

    当然如果用16位更节约空间。对于中文而言,Unicode 16编码里面已经包含了GB18030里面的所有汉字(27484个字)。

     

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  • 信息编码部分内容上,《信息分类和编码标准》参考了国际技术报告ISO/IEC TR 9789:1994(E)《信息技术— 数据交换用数据元素组织与表示指南— 编码方法与原理》,采纳了其中比较成熟的相关技术内容。.........

    目录

    一、基本概念

    1. 信息分类和编码的意义

    2. 什么是信息分类

    3. 什么是信息编码

    4. 信息分类的基本原则

    5. 信息编码的基本原则

    二、信息分类基本方法

    1. 线分类法

    2. 面分类法

    三、信息编码基本方法

    1. 代码类型

    2. 代码应具有特征


    一、基本概念

    1. 信息分类和编码的意义

    (1)信息是数据的表现形式。数据通过用字符、算术符号描述事物的特征。

    (2)信息要被传播和共享,就必须有一致认可的定义和表示法。

    (3)信息概念的正确理解依赖于信息分类。

    (4)信息能做出一致认可的表示需要依赖于信息编码。

    2. 什么是信息分类

    信息分类是根据信息内容的属性或特征,将信息按一定的原则和方法进行区分和归类,并建立起一 定的分类体系和排列顺序。

    信息分类有两个要素:

    • 一是分类对象,分类对象由若干个被分类的实体组成。

    • 二是分类的依据,分类依据取决于分类对象的属性或特征。

    3. 什么是信息编码

    信息编码是将事物或概念(编码对象)赋予具有一定规律、易于计算机和人识别处理的符号,形成代 码元素集合。代码元素集合中的代码元素就是赋予编码对象的符号,即编码对象的代码值。

    (1)信息编码包含的内容有:数据表达成代码的方法、数据的代码表示形式、代码元素集合的赋值。

    (2)信息编码的主要作用有:标识、分类、参照。

            1)标识的目的是要把编码对象彼此区分开,在编码对象的集合范围内,编码对象的代码值是其唯一性标志;

            2)信息编码的分类作用实质上是对类进行标识;

            3)信息编码的参照作用体现在编码对象的代码值可作为不同应用系统或应用领域之间发生关联的关键字。

    4. 信息分类的基本原则

    5. 信息编码的基本原则

    二、信息分类基本方法

    信息分类的基本方法有三种:线分类法、面分类法、混合分类法。其中线分类法又称层级分类法、体系分类法;面分类法又称组配分类法。

    1. 线分类法

    线分类法是将分类对象(即被划分的事物或概念)按所选定的若干个属性或特征逐次地分成相应的若干个层级的类目,并排成一个有层次的,逐渐展开的分类体系。

    在这个分类体系中,被划分的类目称为上位类,划分出的类目称为下位类,由一个类目直接划分出来的下一级各类目,彼此称为同位类。同位类类目之间存在着并列关系,下位类与上位类类目之间存在着隶属关系。

    2. 面分类法

    面分类法是将所选定的分类对象的若干属性或特征视为若干个“面”,每个“面”中又可分成彼此独立的若干个类目。使用时,可根据需要将这些“面”中的类目组合在一起 ,形成一个复合类目。

    三、信息编码基本方法

    1. 代码类型

    1.1.代码分类

    1.2. 代码编码优缺点

     

    2. 代码应具有特征

    参考资料:

    《国家信息分类和编码标准》

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