發(fā)布時間：2019-01-29 06:37

【摘要】：表觀遺傳學(xué)修飾主要包括DNA甲基化、組蛋白修飾和miRNA等。其中，組蛋白修飾是在基因組水平上起到動態(tài)調(diào)控作用的主要修飾。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的組蛋白修飾種類多達(dá)百種以上，常見的組蛋白修飾類型主要包括甲基化、乙酰化等，大多位于組蛋白H3和H4上。研究表明組蛋白修飾酶的相互作用導(dǎo)致組蛋白修飾之間的相互作用。基于染色質(zhì)修飾和基因組元件協(xié)同影響DNA甲基化這一生物學(xué)假設(shè)，開發(fā)了基于生物學(xué)機(jī)制的臨近性算法以刻畫它們對甲基化的作用，得到CpG位點(diǎn)的臨近性譜。使用聚類分析得到8個與功能相關(guān)的CpG位點(diǎn)的聚類，聚類內(nèi)有高度一致的功能和染色質(zhì)修飾模式。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析推測出了相互作用的組蛋白修飾對（pairs），其中包括聚類共享和聚類特異的相互作用關(guān)系。為了進(jìn)一步研究組蛋白修飾協(xié)同作用的功能效果，利用組蛋白H3尾巴上的兩種代表性修飾（H3K4me3和H3K27me3）在干細(xì)胞分化中的相互作用的變化所帶來的基因表達(dá)、染色質(zhì)等變化進(jìn)行分析。通過10個細(xì)胞系類型外加H1干細(xì)胞的組蛋白修飾數(shù)據(jù)，，分別研究了基因組水平上的干細(xì)胞分化前后的細(xì)胞類型的特異和一致的組蛋白修飾類型及分化過程中的變化模式。本課題發(fā)現(xiàn)的模式均與已有的文獻(xiàn)報道相一致，例如GO富集顯示的K4K27所定位的基因與發(fā)育過程有關(guān)。另外還發(fā)現(xiàn)使用組合式的組蛋白修飾模式對細(xì)胞特異性基因的識別有一定的效果，并且通過基因表達(dá)等數(shù)據(jù)進(jìn)行了很好的驗(yàn)證。本研究對揭示新的組蛋白修飾協(xié)同調(diào)控基因表達(dá)的模式，以及研究變化的組蛋白修飾模式與功能的關(guān)系具有重要的意義。
[Abstract]:Epigenetic modification mainly includes DNA methylation, histone modification and miRNA. Histone modification is the main modification that plays a dynamic role in the genome level. At present, more than 100 kinds of histone modifications have been found. The common histone modification types include methylation, acetylation and so on, most of which are located on histone H3 and H4. Studies have shown that the interaction of histone modifying enzymes leads to the interaction between histone modifications. Based on the biological hypothesis that chromatin modification and genomic elements co-affect DNA methylation, an approach algorithm based on biological mechanism is developed to characterize their effects on methylation, and the proximity spectra of CpG sites are obtained. Eight functional CpG loci were clustered by cluster analysis, and there were highly consistent functional and chromatin modification patterns in the cluster. Bayesian network analysis inferred the interaction between interacting histone modification and (pairs), including cluster sharing and clustering specificity. In order to further study the functional effects of protein modification synergism, gene expression was induced by changes in the interaction of two representative modifications (H3K4me3 and H3K27me3) on the tail of histone H3 in stem cell differentiation. Chromatin changes were analyzed. Based on the histone modification data of 10 cell lines and H1 stem cells, the specific and consistent histone modification patterns of stem cells before and after differentiation were studied. The patterns found in this study are consistent with previous reports, for example, the genes located by K4K27 enriched by GO are related to the development process. It is also found that the combined histone modification pattern has a certain effect on the recognition of cell-specific genes and is well verified by gene expression data. This study is of great significance in revealing a new pattern of coregulation of histone modification gene expression and studying the relationship between histone modification mode and function.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：R346

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本文編號：2417744