【摘要】：DNA復(fù)制是保持親代到子代遺傳信息穩(wěn)定傳遞的關(guān)鍵步驟,是生物遺傳的基礎(chǔ)。復(fù)制起始于基因組的特殊位點(diǎn),稱為復(fù)制起始位點(diǎn)(ORIs)。復(fù)制起始位點(diǎn)對DNA復(fù)制的起始進(jìn)行調(diào)控,在復(fù)制機(jī)制中扮演著十分重要的角色。研究復(fù)制起始位點(diǎn)不僅有助于理解細(xì)胞分裂周期和基因的表達(dá)調(diào)控,而且在遺傳病的新藥研究中會提供新的策略。因此,對DNA復(fù)制起始位點(diǎn)的準(zhǔn)確識別將為DNA復(fù)制機(jī)制的探究及藥物研發(fā)提供十分重要的線索。目前,眾多濕實(shí)驗(yàn)技術(shù)能夠精確捕獲復(fù)制起始位點(diǎn)的位置,但龐大的數(shù)據(jù)量需要較長的周期,還需要投入大量的經(jīng)費(fèi),因此,開發(fā)基于計(jì)算機(jī)的研究方法是很有必要的。而與此同時(shí),生物信息學(xué)手段已經(jīng)成功應(yīng)用于功能基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域,并隨著三代測序產(chǎn)生的爆炸性數(shù)據(jù)量,使得采用計(jì)算機(jī)方法識別復(fù)制起始位點(diǎn)成為可能。本文中研究中,我們構(gòu)建了第一個多物種真核生物復(fù)制起始位點(diǎn)的集成預(yù)測器ORi-Pred。首先,從數(shù)據(jù)庫DeOri和OriDB獲取了人類、小鼠、果蠅、擬南芥、釀酒酵母、畢赤酵母、裂殖酵母和乳酸克魯維酵母八個真核生物的DNA復(fù)制起始位點(diǎn)數(shù)據(jù)集,基于支持向量機(jī)(SVM)五折疊交叉檢驗(yàn)分別用k-mer、理化性質(zhì)矩陣、二進(jìn)制編碼三種特征提取算法表征序列并比較結(jié)果,對最佳特征提取算法獲得的特征用F-score進(jìn)行特征篩選,并基于最佳特征集將SVM與其他算法比較獲得每個物種的最佳分類模型。由于釀酒酵母具有作為模式生物的獨(dú)特優(yōu)勢,前人在研究真核DNA復(fù)制起始位點(diǎn)時(shí)多將其作為實(shí)驗(yàn)研究對象,因此提升模型對釀酒酵母復(fù)制起始位點(diǎn)的預(yù)測精度對實(shí)驗(yàn)人員具有重要的指導(dǎo)意義�；诖�,我們在現(xiàn)有的準(zhǔn)確率為84.83%的釀酒酵母復(fù)制起始位點(diǎn)分類模型的基礎(chǔ)上,使用二型偽核苷酸方法提取序列特征,通過兩步特征篩選策略,最終獲得了準(zhǔn)確率為88.53%的釀酒酵母最佳分類結(jié)果。綜上所述,人類、小鼠、果蠅、擬南芥、釀酒酵母、畢赤酵母、裂殖酵母、乳酸克魯維酵母八個物種的最佳模型的準(zhǔn)確率和ROC曲線下的面積分別為88.40%和0.947、85.03%和0.909、87.38%和0.946、82.64%和0.870、88.53%和0.905、90.45%和0.948、93.99%和0.978、83.82%和0.890。最后為了方便相關(guān)領(lǐng)域研究者使用,我們基于八個物種的最佳分類模型構(gòu)建了一個多物種真核生物復(fù)制起始位點(diǎn)集成預(yù)測器ORi-Pred(http://lin-group.cn/server/ORI-Pred/)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q78
【圖文】：

第一章 緒論展為 DNA 復(fù)制起始位點(diǎn)的確定與其功能研究提供了直接方法，然而這些的實(shí)驗(yàn)手段需要花費(fèi)太多的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，在海量的數(shù)據(jù)里就顯得"無能為內(nèi)外學(xué)者已對基因組的復(fù)制問題進(jìn)行了一些研究，但對于復(fù)制的調(diào)控機(jī)明朗。如何從序列、結(jié)構(gòu)的長程關(guān)聯(lián)中尋找調(diào)控基因復(fù)制起始的信息是、認(rèn)識復(fù)制調(diào)控機(jī)制的重要途徑。

原核環(huán)狀DNA分子只有一個復(fù)制起始位點(diǎn)

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3 羅紅,劉次全,曹槐;大腸桿菌PRIBOW與起始位點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)分析[J];動物學(xué)研究;1998年04期

4 胡鋼清;劉永初;鄭曉斌;楊一帆;佘振蘇;朱懷球;;原核基因翻譯起始位點(diǎn)預(yù)測的新方法(英文)[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2008年11期

5 徐梅,張鷹,王三山,魯子賢;蛋白質(zhì)卷曲起始位點(diǎn)的搜索[J];動物學(xué)研究;1993年S1期

6 詹泳,周艷紅,盧正鼎;基于支持向量機(jī)識別真核生物DNA中的翻譯起始位點(diǎn)[J];生物物理學(xué)報(bào);2003年04期

7 譚菲菲;張榮;韋祖樟;袁世山;;豬繁殖與呼吸綜合征病毒核衣殼蛋白翻譯起始位點(diǎn)的研究[J];畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào);2010年07期

8 夏小艷;;調(diào)節(jié)乙型肝炎表面抗原轉(zhuǎn)錄的信息[J];國外醫(yī)學(xué)(分子生物學(xué)分冊);1984年06期

9 周培,楊力,陳佳,李伯良,趙學(xué)明,張耀洲;真核細(xì)胞蛋白質(zhì)翻譯起始研究進(jìn)展[J];浙江工程學(xué)院學(xué)報(bào);2004年04期

10 熊發(fā)前;唐榮華;陳忠良;潘玲華;莊偉建;;目標(biāo)起始密碼子多態(tài)性(SCoT):一種基于翻譯起始位點(diǎn)的目的基因標(biāo)記新技術(shù)[J];分子植物育種;2009年03期

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3 胡鋼清;朱懷球;;致病性大腸桿菌CFT073菌株基因組的再注釋[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程進(jìn)展——2007中國生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2007年

4 楊海波;吳振芳;劉景芳;向華;;古菌多復(fù)制起點(diǎn)利用及休眠復(fù)制起點(diǎn)激活[A];遺傳多樣性：前沿與挑戰(zhàn)——中國的遺傳學(xué)研究（2013-2015）——2015中國遺傳學(xué)會大會論文摘要匯編[C];2015年

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4 劉利;真核生物中翻譯起始位點(diǎn)與剪接位點(diǎn)的識別[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2007年

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本文編號：2720361