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Familiar-Mark：基于同源性及基因组上下文方法预测细菌基因组复制起始区

作　者: 李明浩
导　师: 万平
学　校: 首都师范大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 基因组复制起始区同源性基因组上下文 Familiar-Mark 比较基因组学
分类号: Q78
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 34次
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内容摘要

基于生物信息学的基因功能预测方法主要分为三大类:(1)利用序列同源性信息;(2)利用序列非同源性信息;(3)利用同源蛋白三维结构信息。其中,第2类又包括结构域融合、种系发生谱、保守基因位置和基因表达相关性四种方法。基因组上下文泛指结构域融合、种系发生谱、保守基因位置三种方法。细菌基因组的复制起始于特定的复制起始区。在已被完全测序的细菌基因组中,只有少数基因组的复制起始区通过实验方法被注释。采用计算方法对细菌基因组复制起始区进行大规模预测是生物信息学的任务之一。目前预测复制起始区的方法主要有DNA walk、GC skew和Z-curve。其中前两种方法预测的准确性不高,Z-curve方法除利用基因组序列信息外还需要借助其它生物学特征信息。本文提出一种称为Familiar-Mark的细菌基因组复制起始区预测方法。此方法基于同源性和基因组上下信息,将原型基因组上的保守片段标记到待检基因组上,利用保守片段在基因组上的分布位置对特定的位点进行定位和预测,而不借助其它生物学特征信息。本文利用基因组复制起始区信息已知的4种Escherichia coli基因组分别作为原型和待检基因组进行复制起始区的预测,验证了Familiar-Mark方法的可行性。并以上述4种Escherichia coli基因组为原型,分别预测了其他Escherichia coli基因组的复制起始区,取得了与前人采用其他方法得到的一致的结果。Familiar-Mark具有很强的可拓展性,可广泛用于比较基因组学研究。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-6
目录  6-7
图和附表清单  7-8
1 引言  8-12
  1.1 生物信息学方法预测基因功能  8-10
  1.2 细菌基因组复制起始区预测  10-11
  1.3 Familiar-Mark  11-12
2 数据和方法  12-23
  2.1 数据  12-14
    2.1.1 细菌基因组数据  12-14
    2.1.2 用Z-curve方法得出的复制起始区预测数据  14
  2.2 用改进的DNA-walk进行辅助预测  14-15
  2.3 Familiar-Mark:用保守片段的排列次序标记基因组上特定位点  15-23
    2.3.1 建立待检基因组片段的散列索引  16-17
    2.3.2 根据索引将短片段匹配成对  17-19
    2.3.3 将配对的短片段延伸、标记定位到基因组  19-23
    2.3.4 利用基因组Familiar-Mark标记找到待检位点  23
3 结果和讨论  23-37
  3.1 通过DNA-walk得到复制起始区疑似的大致位置  23-26
  3.2 Familiar-Mark标记预测复制起始区位置  26-32
  3.3 预测更多细菌基因组的复制起始区  32-33
  3.4 理解Familiar-Mark  33-35
  3.5 下一步工作打算  35-36
  3.6 结论  36-37
参考文献  37-41
致谢  41
在读期间发表的论文  41-42
附件  42

Familiar-Mark：基于同源性及基因组上下文方法预测细菌基因组复制起始区

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