基因組重排是人類基因組中常見的一種變異形式,物種進(jìn)化過程中基因組的變化實(shí)際上是發(fā)生一系列基因組重排事件的過程。通過對(duì)基因組重排的研究,不僅有助于人類了解物種進(jìn)化歷史和進(jìn)化機(jī)制,而且在生物制藥、腫瘤研究等應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。因此,基因組重排事件的識(shí)別已經(jīng)成為生物信息學(xué)一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。目前研究人員提出了很多關(guān)于基因組重排事件識(shí)別的算法,EMRAE算法是一種在固定的系統(tǒng)發(fā)生樹上通過識(shí)別守恒鄰接,并使用推理規(guī)則來預(yù)測(cè)祖先重排事件的算法。評(píng)價(jià)該算法的標(biāo)準(zhǔn)是重排恢復(fù)的精確性。EMRAE算法能預(yù)測(cè)更多種類的重排事件,即反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)位、移位、合并和分裂事件,但恢復(fù)祖先重排事件的精確度有待提高。本文主要研究了EMRAE算法,并改進(jìn)了此算法,得到新算法—IEMRAE算法,該算法使用Java語言,通過在系統(tǒng)發(fā)生樹每條邊上加入具有重疊基因的守恒鄰接及增加鄰接的方式,能識(shí)別出更多與重排事件相關(guān)的守恒鄰接,從而使用推理規(guī)則恢復(fù)更精確的祖先重排事件。生成模擬數(shù)據(jù),然后利用模擬數(shù)據(jù)對(duì)EMRAE算法和IEMRAE算法分別進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,IEMRAE算法比EMRAE算法能達(dá)到較高的敏感性,特異性也... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
    1.5 本章小結(jié)
第二章 相關(guān)知識(shí)介紹
    2.1 基因組與染色體
    2.2 系統(tǒng)發(fā)生樹
    2.3 基因組重排操作介紹
        2.3.1 反轉(zhuǎn)操作
        2.3.2 移位操作
        2.3.3 轉(zhuǎn)位操作
        2.3.4 合并和分裂操作
    2.4 相關(guān)算法
        2.4.1 GRAPPA算法
        2.4.2 MGR算法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 EMRAE算法
    3.1 相關(guān)概念
        3.1.1 鄰接和有效鄰接
        3.1.2 守恒鄰接
        3.1.3 放松鄰接
        3.1.4 滑動(dòng)鄰接
        3.1.5 基因重疊
    3.2 EMRAE算法
        3.2.1 計(jì)算守恒鄰接
        3.2.2 推斷重排事件
    3.3 本章小結(jié)
第四章 EMRAE算法的改進(jìn)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 問題描述與分析
    4.2 EMRAE算法的改進(jìn)
        4.2.1 增加鄰接
        4.2.2 內(nèi)部邊和葉子邊上加入守恒鄰接
        4.2.3 移除相同的守恒鄰接
    4.3 EMRAE改進(jìn)算法—IEMRAE算法的實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 增加鄰接的實(shí)現(xiàn)
        4.3.2 內(nèi)部邊和葉子邊上加入守恒鄰接的實(shí)現(xiàn)
        4.3.3 移除相同守恒鄰接的實(shí)現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析
    5.1 反轉(zhuǎn)事件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析
        5.1.1 生成模擬數(shù)據(jù)
        5.1.2 反轉(zhuǎn)事件的實(shí)驗(yàn)過程
        5.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.2 所有重排事件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析
        5.2.1 生成模擬數(shù)據(jù)
        5.2.2 所有重排事件的實(shí)驗(yàn)過程
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.3 應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)用例
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)過程
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基因組重排的機(jī)制研究[J]. 宋盈,孟祥寧,傅松濱.  國(guó)際遺傳學(xué)雜志. 2017 (02)
[2]分子系統(tǒng)發(fā)育分析的生物信息學(xué)方法[J]. 張樹波,賴劍煌.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2010(08)
[3]淺談微生物基因組的進(jìn)化研究[J]. 林魁.  生物學(xué)通報(bào). 2008(05)
[4]基因組重組排序算法綜述[J]. 崔筠,朱大銘,馬紹漢.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2006(12)
[5]基因組重組問題的一個(gè)更快算法(英文)[J]. 亓興勤,李國(guó)君,李曙光.  應(yīng)用數(shù)學(xué). 2006(01)

博士論文
[1]系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建算法研究[D]. 王娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]無符號(hào)基因組切割再粘貼重組問題的算法研究[D]. 婁曉文.山東大學(xué) 2010
[3]基因組重組排序問題的算法研究[D]. 尹曉.山東大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于距離的系統(tǒng)發(fā)生樹構(gòu)建算法研究及平臺(tái)實(shí)現(xiàn)[D]. 張宇.內(nèi)蒙古大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3462247