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人类基因组转录调节模体距离保守性研究与转录起始位点的预测.pdf89页
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内蒙古大学
博士学位论文
人类基因组转录调节模体距离保守性的研究与转录起始位点的
姓名：吕军
申请学位级别：博士
专业：理论物理
指导教师：罗辽复
博士学位论文：人类基因组转录调节模体距离保守性的研究与转录起始位点的预测
人类基因组转录调节模体距离保守性的研究与转录起始位点的预测
对人类基因组转录调节相互作用网络的理解，是现代分子生物学面临的一个
直接的挑战。这里的一个中心问题是，如何从近邻物种的启动子的比较，来提
动子中是保守的。我们称这种保守性为“距离保守性”。这个距离保守性是一种
新的进化保守性，不依赖于碱基在基因组序列中的严格定位。利用这种k．mer
距离保守性可以发展非联配方法来实现在基因组范围快速地发现转录调节模
体。本文中，我们用距离保守性在基因组范围对保守转录调节模体进行搜索，
成功率为90％。另外，作为对距离保守性的进一步检验，我们研究了人类组织
于28个组织，模体对可以显著地区别于其对照。据此，我们由距离参数构成特
可几对进行了预测。
本文的另一个关于转录调节的相关工作是人类基因组转录起始位点
sites，TSS 的预测。启动子序列和转录起始位点的精确识别
transcription
对于解释人类转录调节网络是至关重要的。随着统计理论的发展和机器学习算
正在加载中，请稍后...双窗口模型结合小波多尺度分析识别人类基因组Isochore的边界--《河北工业大学》2007年硕士论文
双窗口模型结合小波多尺度分析识别人类基因组Isochore的边界
【摘要】：
早在上个世纪70年代中期,Bernardi和他的同行们在对牛的基因组作密度梯度离心试验时,发现哺乳动物基因组(包括人类基因组)具有mosaic结构,称为isochore。所谓isochore其中文意思是:基因组是由一些较长的大片段组成,在这些长度至少为200kb的大片段DNA序列中,GC含量相对均匀,而在这些大片段的两端GC含量是跃变的,而不是渐变的。许多重要的生物特性都与基因组的isochore结构密切相关。
人类基因组测序工作的完成,为在序列水平上研究基因组的isochore结构提供了条件。本论文采用滑动双窗口模型结合小波多尺度分析理论识别isochore的边界。研究对象包括人类组织相容性复合体(MHC)序列、21、22和Y染色体最长的contig。分析结果显示,MHC序列中isochore ClassIII和isochore Class II的分界点位于2,485,798 bp处,该结果同实验数据吻合得相当好。这一结果表明双窗口模型在基因组分析中是一个有效的工具。
论文第一章简单介绍了人类基因组计划和相关的生物学知识,并阐述了生物信息学产生的背景。
论文第二章介绍双窗口模型方法的原理。
论文第三章介绍小波多尺度分析理论。小波多尺度分析是分析非平稳信号的有效工具。利用多尺度分析可以消除原始信号中的噪声,提取信号的主要特征量,使整体范围内的跃变信号凸现出来。
论文第四章分析了人类主要组织相容性复合体(MHC)序列、21、22和Y染色体以及21、22号染色体最大contig的isochore结构。
论文第五章介绍了微生物基因识别的常用软件和肠细菌的毒力岛知识。
【关键词】：
【学位授予单位】：河北工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2007【分类号】：Q987【目录】：
ABSTRACT5-9
第一章 绪论9-15
§1-1 人类基因组计划（HGP）10-11
§1-2 相关生物学知识11-15
1-2-1 核苷酸序列11-12
1-2-2 哺乳动物基因组的mosaic 结构12-13
1-2-3 MHC 序列及其结构13-14
1-2-4 Isochore 结构分析的几种常见方法14-15
第二章 双窗口模型技术15-18
§2-1 DNA 序列的滑动窗口模型技术15-16
§2-2 双窗口模型——对滑动窗口模型的改进16-18
第三章 小波多尺度分析理论18-28
§3-1 引言18
§3-2 Fourior 变换和小波变换18-21
3-2-1 Fourior 变换18-20
3-2-2 小波分析20-21
§3-3 常用的小波函数（Daubechies 小波系）21-23
§3-4 离散小波变换和二进制小波变换23-25
3-4-1 离散小波变换23-24
3-4-2 二进制小波变换24-25
§3-5 多分辨率分析（Multiresolution Analysis）25-27
§3-6 小波对信号的消噪和小波分析在生物信息学中的应用27-28
第四章 识别 ISOCHORE 的边界28-40
§4-1 引言28
§4-2 材料与方法28-30
4-2-1 材料28-29
4-2-2 双窗口模型的应用29
4-2-3 小波对信号的消噪处理29-30
4-2-4 区域的合并原则30
§4-3 结果与讨论30-38
4-3-1 人类组织相容性复合体（MHC）的isochore 结构30-31
4-3-2 人类21 号、22 号和Y 染色体的isochore 结构31-38
§4-4 结论38-40
第五章 微生物基因识别与肠细菌病毒岛分析40-52
§5-1 微生物基因识别40-49
5-1-1 引言40
5-1-2 基因预测及产物分析40-42
5-1-3 基因预测产物的功能42-45
5-1-4 基因组的进化分析45-49
§5-2 肠细菌毒力岛分析49-52
5-2-1 毒力岛的概念及特征49-50
5-2-2 大肠杆菌的毒力岛50
5-2-3 志贺氏痢疾杆菌的毒力岛50-52
参考文献52-55
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