真核基因转录调控元件识别及转调控关系构建

《真核基因转录调控元件识别及转调控关系构建》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1英文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3第一章综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第一节转录因子与转录调控元件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6第二节转录因子结合位点预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9第三节基因转录调控关系网络的构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．14第四节本文的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．16第二章真核基因转录调控元件在非编码区的富集

2、特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2l第一节富集度计算模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22第二节不同基因组中转录调控元件的分布特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23第三节双位点的富集特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28第四节讨论与小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30第三章基于富集度模型的转录调控元件预测方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33第一节算法设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35第二节算法的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37第三节预测方法评

3、估⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40第四节讨论与小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49第四章全基因组范围转录调控关系预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53第一节TFBS搜索方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．54第二节转录因子与人基因组蛋白质编码基因的关系预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57第三节转录因子与人基因组microRNA基因关系的预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．60第四节全局转录调控网络的构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61第五节GN和RN中的网络motif．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．63第六节几个组织的基因调控网络构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．68总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．80攻读博士学位期间发表的工作致谢生堑焦!鱼堂专业盟级博士生姓名：至垫指导教师(姓名、职称)：高翅熬撞关键词：转录调控元件；cis．element；转录因子结合位点；调控元件预测；转录调控网络富集度；进化保守性真核生物细胞的分化、发育以及对环境变化的响应等基本生物学过程决定于时空特异性的精确的基因表达，基因转录是基因表达的第一步，也是最有效的调控环节。因而，基因转录调控信息的发

5、现和调控关系的获得对认识生物体发育和病变等各种生物过程的分子机理十分重要，转录调控网络的结构、逻辑和动力学规律将是描述生物过程的基础性内容。过去十多年中全基因组序列数据的积累和高通量实验技术的发展已经为人类揭示转录调控信息及其组织结构和功能提供了大量数据。对于高等的哺乳动物和植物，虽然迄今已有不少工作对一些局部生物体系或特定过程进行基因调控网络研究，但其结果的可靠性在很大程度上还取决于是否能够获得充足的数据和识别调控信息的准确度。至于如何完整、准确地获得一种反映某生物体全局性基因转录调控关系网络仍然是当前系统生物学领域的一个重大挑战，也是当前国际相关领

6、域的一个新的研究热点。本文以揭示真核基因转录调控关系为目的，围绕转录调控元件的识别，在系统研究转录调控元件在基因组序列非编码区富集性质和建立统计模型的基础上，发展了一个新的转录调控元件预测方法，在提高稳定性和对噪音数据的适应性方面进行改进，为构建局部转录调控网络提供方便、普适的数据分析软件工具；同时，基于全基因组范围保守性转录因子结合位点搜索，构建了人基因组全局基因转录调控网络并对网络特性进行了初步探索，为各种规模的转录调控网络研究分析提供了基础的参考平台。具体包括以下三个研究内容：1．转录调控元件在启动子区域的富集性分布是其最重要的特性之一，也是许多

7、预测算法中使用的基本原理，本文第二章中，通过研究转录调控元件在基因组各不同区域以及各类不同大小基因组中的分布规律，基于调控元件在特定基因组区域出现频率与全基因组或外显1㈣弘煳㈣Y子区域出现频率的统计比较，建立了合理的表述元件富集性的数学模型和富集度评估指标。应用该模型对酵母、果蝇基因组进行了分析，发现多数已知的转录调控元件在酵母Saccharomycescerevisiae基因组的基因间区富集，特别是，在酵母基因组中，调控元件在基因上游600bp的区域显著富集；而在较为复杂的果蝇基因组中，大约70％的已知转录调控元件在基因问区和内含子区域中的分布仅相对

8、于外显子区富集。这些结果表明了富集度作为调控元件评估指标的实用性。2．针对目前调控元件预测算法