基于RNA-Seq的大鼠11個(gè)組織在4個(gè)不同發(fā)育時(shí)期的全景圖
本文關(guān)鍵詞:基于RNA-Seq的大鼠11個(gè)組織在4個(gè)不同發(fā)育時(shí)期的全景圖,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:盡管大鼠在化學(xué)毒性和藥物機(jī)理上的研究非常重要,但是迄今為止,有關(guān)大鼠在不同時(shí)期下多個(gè)組織的功能和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)研究卻很少。為了了解大鼠在不同時(shí)期下組織發(fā)育的機(jī)理,我們利用不同時(shí)期下各組織的全基因組表達(dá)譜信息構(gòu)建了組織的功能網(wǎng)絡(luò)和轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊化的分析方法對(duì)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入挖掘。通過(guò)分析已發(fā)布的大鼠RNA-seq測(cè)序數(shù)據(jù),我們總共得到了大鼠在Ensembl上有注釋的26,405個(gè)基因,29167個(gè)轉(zhuǎn)錄本及3464非編碼基因或RNA的表達(dá)譜數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)11個(gè)組織在4個(gè)發(fā)育時(shí)期下的表達(dá)量的綜合分析,我們預(yù)測(cè)了5594個(gè)大鼠管家基因并且計(jì)算得到11個(gè)組織在4個(gè)發(fā)育時(shí)期下的差異表達(dá)基因。并進(jìn)一步對(duì)組織差異表達(dá)基因進(jìn)行了G0功能富集分析以及將不同組織進(jìn)行功能富集對(duì)比分析來(lái)研究不同組織之間的功能關(guān)聯(lián)緊密程度。此外,利用四個(gè)時(shí)期的差異表達(dá)基因?qū)M織衰老基因進(jìn)行了預(yù)測(cè),得到了1272個(gè)與衰老相關(guān)的基因包括1401個(gè)上調(diào)基因和232個(gè)下調(diào)基因。通過(guò)對(duì)不同性別的樣本進(jìn)行表達(dá)量的比較,我們得出所有組織在不同時(shí)期下的性別偏向基因,并進(jìn)行了功能的富集,發(fā)現(xiàn)其大部分都與性激素代謝功能相關(guān)。然后我們利用每個(gè)組織的差異表達(dá)基因進(jìn)行共表達(dá)分析,構(gòu)建了所有組織的基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò),大腦作為最復(fù)雜的組織擁有最多的3774個(gè)共表達(dá)基因?qū)。基于我們收集?347個(gè)轉(zhuǎn)錄因子,我們?yōu)槊總(gè)在幼兒時(shí)期下的組織構(gòu)建了轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)并對(duì)其進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)基元的探測(cè)分析,揭示了調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜多樣性。在轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了功能模塊化分析并探測(cè)了每個(gè)模塊與組織相關(guān)的分子機(jī)制。另外,一些同時(shí)參與調(diào)控多個(gè)功能模塊的轉(zhuǎn)錄因子(積極因子)也在我們網(wǎng)絡(luò)中被探測(cè)出來(lái)。我們構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)是可信的并對(duì)研究大鼠組織在不同時(shí)期下的生物功能而言是非常具有信息含量的,并為未來(lái)的大鼠實(shí)驗(yàn)分析提供了一個(gè)框架。
【關(guān)鍵詞】:大鼠 RNA-seq 轉(zhuǎn)錄調(diào)控 功能模塊
【學(xué)位授予單位】:華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:R33
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第一章 緒論11-22
- 1.1 新一代測(cè)序技術(shù)在轉(zhuǎn)錄本上的應(yīng)用11-17
- 1.1.1 RNA-seq技術(shù)簡(jiǎn)介11-12
- 1.1.2 RNA-seq技術(shù)原理及優(yōu)勢(shì)12-13
- 1.1.3 新一代測(cè)序技術(shù)數(shù)據(jù)分析13-15
- 1.1.4 新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用15-17
- 1.2 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的生物信息方法17-22
- 1.2.1 生物網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)介17-18
- 1.2.2 生物網(wǎng)絡(luò)的模型18-20
- 1.2.3 生物網(wǎng)絡(luò)的分析20-22
- 第二章 數(shù)據(jù)和方法22-38
- 2.1 大鼠實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)22-24
- 2.1.1 大鼠數(shù)據(jù)收集22-23
- 2.1.2 數(shù)據(jù)處理23-24
- 2.2 轉(zhuǎn)錄因子收集24-27
- 2.2.1 轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫(kù)25-26
- 2.2.2 轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)收集26-27
- 2.3 數(shù)據(jù)處理方法27-38
- 2.3.1 差異表達(dá)分析27-28
- 2.3.2 主成分分析28-29
- 2.3.3 相關(guān)性分析29-32
- 2.3.4 生物功能富集分析32-34
- 2.3.5 聚類(lèi)分析34-36
- 2.3.6 轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控分析36-38
- 第三章 基于RNA-seq的大鼠11個(gè)組織在4個(gè)不同發(fā)育時(shí)期的全景圖38-60
- 3.1 組織在不同發(fā)育時(shí)期的基因及轉(zhuǎn)錄本表達(dá)全貌39-46
- 3.1.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)39-40
- 3.1.2 組織間基因表達(dá)模式比較40-41
- 3.1.3 組織基因表達(dá)個(gè)數(shù)及管家基因預(yù)測(cè)41-45
- 3.1.4 各組織差異轉(zhuǎn)錄本分析45-46
- 3.2 大鼠組織功能上的異同分析46-52
- 3.2.1 組織差異表達(dá)基因及功能關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)46-50
- 3.2.2 組織中的基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)50-52
- 3.3 組織中衰老和性別差異52-56
- 3.4 幼兒時(shí)期組織發(fā)育的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建56-60
- 第四章 總結(jié)60-62
- 附錄62-71
- 附錄一 幼兒時(shí)期心臟的轉(zhuǎn)錄調(diào)控關(guān)系62-69
- 附錄二 模糊C均值法及聚類(lèi)質(zhì)量評(píng)估R語(yǔ)言代碼集成函數(shù)69-71
- 參考文獻(xiàn)71-74
- 后記74-75
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本文編號(hào):350334
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