本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的非編碼基因功能注釋方法研究

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【摘要】：廣泛存在于公開數(shù)據(jù)庫和零散文獻中的海量生物芯片數(shù)據(jù)是認知生物遺傳信息的“知識寶庫”。這些數(shù)據(jù)由于實驗背景、獲取條件差異較大，通常情況下并不具有可比性；同時也因為缺乏可靠的數(shù)理分析工具，多數(shù)只是經(jīng)過簡單的差異統(tǒng)計即被擱置一旁。 本文圍繞非編碼基因及其功能鑒定方法，提出由不同的基因芯片數(shù)據(jù)驅(qū)動，借助計算方法建立聯(lián)系，鑒定新的非編碼基因、非編碼持家基因。具體工作包括：首先從生物技術(shù)及計算預(yù)測兩個層面對非編碼基因的鑒定方法進行詳細闡述，分析非編碼基因的生物特征，包括核酸序列開放閱讀框的長度、密碼子偏好性、密碼子替換頻率、序列保守性、二級結(jié)構(gòu)等，并論述了長非編碼RNA的功能特異性；其次本文提出了一種基于編碼、非編碼雙色共表達網(wǎng)絡(luò)的非編碼基因功能預(yù)測方法，將此方法用于Affymertrix公司所生產(chǎn)的Human Genome U133A芯片，在25,000個探針中重注釋了1,120個非編碼基因并對這些基因的功能做出預(yù)測；最后，為了使更多來自于不同生物背景的芯片數(shù)據(jù)具有可比性，本文提出一種基于傅立葉分析的非編碼持家基因預(yù)測方法，運用該方法在基于Human Genome U133A芯片的人類Hela細胞時序芯片中預(yù)測了510個持家基因，其中包括93個非編碼持家基因。對比實驗證明本文方法可覆蓋已有3個公開報道的陽性數(shù)據(jù)集，計算方法具有準確性、魯棒性，，生物學(xué)結(jié)論可靠。 本文所提出的網(wǎng)絡(luò)模型和預(yù)測算法可以較好解決當前的非編碼基因的鑒定與功能注釋問題，對其他領(lǐng)域相似數(shù)據(jù)分析也有借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：基因 非編碼RNA 功能預(yù)測 分類算法
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP311.13
【目錄】：

• 提要5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-15
• 第1章 緒論15-27
• 1.1 研究背景15-19
• 1.1.1 人類基因組計劃15-16
• 1.1.2 DNA 原件百科全書16-17
• 1.1.3 非編碼 RNA17
• 1.1.4 長非編碼 RNA17-19
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-23
• 1.2.1 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的生物網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造19-21
• 1.2.2 生物網(wǎng)絡(luò)與非編碼基因功能研究21-22
• 1.2.3 疾病相關(guān)非編碼基因研究22-23
• 1.3 研究內(nèi)容及意義23-24
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)24-27
• 第2章 非編碼基因特征研究27-41
• 2.1 引言27-28
• 2.2 非編碼基因生物統(tǒng)計特征分析28-34
• 2.2.1 lncRNA 平面構(gòu)象28-31
• 2.2.2 lncRNA 密碼子替換頻率31-32
• 2.2.3 lncRNA 核苷酸三聚體分布32-33
• 2.2.4 lncRNA 序列保守性分析33
• 2.2.5 lncRNA 開放讀碼框特征33-34
• 2.3 LNCRNA 功能特異性分析34-36
• 2.4 鑒定 RNA36-38
• 2.4.1 發(fā)現(xiàn)新的 lncRNA36-37
• 2.4.2 lncRNA 與 mRNA 區(qū)別37-38
• 2.5 非編碼基因數(shù)據(jù)庫38-39
• 2.6 本章小結(jié)39-41
• 第3章 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的編碼基因功能注釋41-63
• 3.1 生物芯片非編碼基因重注釋41-48
• 3.1.1 HG-U133A 芯片平臺41
• 3.1.2 芯片探針定義重注釋41-44
• 3.1.3 HG U133A 重注釋結(jié)果與分析44-48
• 3.2 非編碼基因功能預(yù)測48-54
• 3.2.1 芯片數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)處理48-49
• 3.2.2 構(gòu)建共表達網(wǎng)絡(luò)49-53
• 3.2.3 功能預(yù)測53-54
• 3.3 算法性能評價54-57
• 3.3.1 隨機網(wǎng)絡(luò)對比實驗54
• 3.3.2 預(yù)測精確度、特異性54-57
• 3.4 人類非編碼基因功能預(yù)測結(jié)果及分析57-60
• 3.5 本章小結(jié)60-63
• 第4章 基于傅立葉分析的非編碼持家基因鑒定63-81
• 4.1 引言63
• 4.2 傅立葉譜構(gòu)造63-67
• 4.2.1 基因表達時序數(shù)據(jù)選擇64-65
• 4.2.2 時序數(shù)據(jù)預(yù)處理65-67
• 4.3 鑒定持家基因67-69
• 4.3.1 持家基因樣本分類67-68
• 4.3.2 識別和提取 HKG 譜的特征信息68-69
• 4.4 持家基因鑒定結(jié)果69-71
• 4.5 預(yù)測性能分析71-76
• 4.5.1 利用組織表達譜評價預(yù)測性能73-74
• 4.5.2 驗證 HKG 預(yù)測結(jié)果與評價74-76
• 4.6 預(yù)測結(jié)果分析76-78
• 4.7 本章小結(jié)78-81
• 第5章 總結(jié)與展望81-83
• 5.1 論文工作總結(jié)81-82
• 5.2 未來工作方向82-83
• 參考文獻83-95
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果95-96
• 致謝96

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 劉偉;李棟;朱云平;賀福初;;信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的生物信息學(xué)分析[J];中國科學(xué)(C輯:生命科學(xué));2008年11期

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本文編號：744190