【摘要】：隨著轉(zhuǎn)錄組和表觀遺傳學(xué)的發(fā)展,RNA在生命活動(dòng)中扮演角色的重要性不斷被科學(xué)家證實(shí)。通過對(duì)RNA結(jié)構(gòu)的相似性分析,可以實(shí)現(xiàn)RNA分類,進(jìn)而可以幫助我們了解RNA的一些生物功能�；蚪M學(xué)研究顯示,人類基因組包括約30億個(gè)堿基對(duì),而能翻譯成蛋白質(zhì)的僅有2%,98%是功能多樣的非編碼RNA。非編碼RNA功能須依賴于一定的結(jié)構(gòu),因此,從結(jié)構(gòu)的角度發(fā)現(xiàn)和確定非編碼RNA的功能是一個(gè)非常有意義的研究課題。相比于獲取一級(jí)序列來說,確定非編碼RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是有相當(dāng)大難度的。目前生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)對(duì)非編碼RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較研究,不僅能夠?yàn)樵诨蚪M中尋找新的非編碼RNA提供支持,還能對(duì)非編碼RNA的功能預(yù)測(cè)提供有價(jià)值的信息。因此尋找一種新的有效的非編碼RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)相似性分析方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。假結(jié)結(jié)構(gòu)是RNA分子的一種特殊結(jié)構(gòu),科學(xué)家在研究過程中發(fā)現(xiàn)一些重要的生物活動(dòng)依賴于具有假結(jié)結(jié)構(gòu)的RNA分子。但由于假結(jié)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)造成對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)難度比較大,因此設(shè)計(jì)算法并利用計(jì)算機(jī)對(duì)帶假結(jié)的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相似性分析,成為了一種更為經(jīng)濟(jì)、高效的探索假結(jié)結(jié)構(gòu)功能的途徑。本文主要以RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)之間的相似性為研究?jī)?nèi)容,給出了一種新的可視化表示方法和基于可視化表示的相似性分析方法,主要完成以下兩個(gè)方面的工作:1)提出了一種新的動(dòng)態(tài)的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)3D圖形表示法,給出該表示法具有的三種性質(zhì)�；谠�3D圖形表示法,還給出了RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)特征序列對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)映射圖,并從圖中直接獲取了特征序列堿基分布情況。2)基于3D圖形表示法的性質(zhì),我們提取了36維特征向量來代表RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)。隨后將算法應(yīng)用到RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的相似性分析上,實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)有三組,第一組是九種病毒RNA二級(jí)結(jié)構(gòu);第二組是17個(gè)比較復(fù)雜的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)和16個(gè)帶假結(jié)RNA二級(jí)結(jié)構(gòu);第三組是60非編碼RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的3D圖形表示法不僅能夠?qū)Ъ俳Y(jié)的RNA二級(jí)結(jié)進(jìn)行有效的相似性分析,而且能夠明顯區(qū)分Rfam中不同家族非編碼RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)間的差異性。最后與其他九種算法進(jìn)行了比較,進(jìn)一步證明了本文提出的動(dòng)態(tài)的3D圖形表示法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q522;TP391.41

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本文編號(hào)：2571403