【摘要】： 人類遺傳相關(guān)的疾病長期以來一直威脅著人們的健康與生命。隨著遺傳學(xué)與分子生物學(xué)的技術(shù)和研究進(jìn)展,許多由于氨基酸序列的改變而導(dǎo)致的人類遺傳相關(guān)疾病的基因變異已被鑒定。這方面大量的信息散布在科學(xué)文獻(xiàn)和各類生物學(xué)數(shù)據(jù)庫中。為幫助研究者方便使用這些數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的有用的關(guān)聯(lián),本文構(gòu)建了一個(gè)整合的與疾病相關(guān)的人類突變蛋白質(zhì)序列集(dIMS),共收集了來自O(shè)MIM、PMD和SwissProt的34,891條與疾病相關(guān)的人類突變蛋白質(zhì)序列,并從三個(gè)方面對dIMS中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步分析,包括按疾病信息對dIMS進(jìn)行分類;分析氨基酸殘基的突變譜以及疾病相關(guān)的點(diǎn)突變和功能域之間的關(guān)系。在dIMS的基礎(chǔ)上,本文建立了一個(gè)系統(tǒng)的基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SysPIMP(the Systematic Platform for Identifying Mutated Protein; http://syspimp.starflr.info/),不僅用于瀏覽dIMS及其相關(guān)的各種信息,而且用于從質(zhì)譜中鑒定與疾病相關(guān)的人類突變蛋白質(zhì)。此外,由于在生物體內(nèi),幾乎所有的蛋白質(zhì)都是通過與其它各種物質(zhì)(包括其它蛋白質(zhì)在內(nèi))進(jìn)行相互作用而行使其正常功能的,為了更好地理解由基因突變引起的蛋白質(zhì)序列發(fā)生變化所導(dǎo)致的人類遺傳類疾病的致病機(jī)理,分析與疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)所參與的相互作用網(wǎng)絡(luò)是必要的。為此,本文建立了一個(gè)整合的以蛋白質(zhì)為中心的相互作用數(shù)據(jù)庫IPID(http://ipid.starflr.info/),收集了來自25個(gè)公共的相互作用數(shù)據(jù)庫的2,065,735對與蛋白質(zhì)相關(guān)的相互作用數(shù)據(jù),包括五種不同類型的相互作用數(shù)據(jù)。經(jīng)去冗余后,IPID共收集了560,442對非冗余的與蛋白質(zhì)相關(guān)的相互作用,其中包括198,947對人類的非冗余的與蛋白質(zhì)相關(guān)的相互作用。IPID中的InterX!Tandem用于鑒定質(zhì)譜中的蛋白質(zhì)并提供與所鑒定的蛋白質(zhì)相關(guān)的存儲于IPID的各種相互作用數(shù)據(jù)。在IPID的基礎(chǔ)上,本文還對由《人類疾病網(wǎng)絡(luò)》一文定義的22類疾病相關(guān)的以蛋白質(zhì)為中心的相互作用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了初步分析。SysPIMP和IPID這兩個(gè)系統(tǒng)的建立,希望能夠?yàn)榈鞍踪|(zhì)序列變異與人類遺傳疾病的相關(guān)性研究和遺傳相關(guān)疾病的診斷帶來方便。
【圖文】：

9圖1 生成IHP、IMS和dIMS的管道式程序（Pipeline）Figure 1. The automated pipeline for generating IHP, IMS and dIMS灰色箭頭表示輸入的數(shù)據(jù)流，綠色箭頭表示輸出的數(shù)據(jù)流，紫色盒子表示該 Pipeline 的三大主要步驟，藍(lán)色圓柱體表示所有的數(shù)據(jù)的來源數(shù)據(jù)庫，綠色圓柱體表示該 Pipeline 所生成的IHP、IMS 和 dIMS。2.3.2 IHP 的收集IHP（Integrated Human normal Protein sequences）的收集和整合方法如下：逐一檢查來自 7 個(gè)數(shù)據(jù)庫（參見 2.2.1）的每條蛋白質(zhì)序列是否同時(shí)來自兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)庫，若是，則將它們注冊為一條 IHP，并保留其原始的來源信息，即來自7 個(gè)數(shù)據(jù)庫中的哪些庫，若不是，則將該序列注冊為一條新的 IHP 序列，并記錄其來源信息。目前版本的 IHP（Release 2009）包含了來自 7 個(gè)數(shù)據(jù)庫的 264,048 條蛋白質(zhì)序列的 95

圖2 OMIM AV中所描述的突變類型分布圖Figure 2. Distribution of mutation types described in OMIM AV注：圖中數(shù)字為OMIM AV的記錄數(shù)。2.3.5.3 來自 SwissProt 和 MSIPI 的人類突變蛋白質(zhì)序列的收集在 來 自 SwissProt 的 人 類 多 態(tài) 性 和 與 疾 病 相 關(guān) 的 突 變 信 息 （ Humanpolymorphisms and disease mutations）[24]（版本 55.0；至 2009-03-25）以及所收集的 IHP 的基礎(chǔ)上，本文共恢復(fù)了 54,018 條人類突變蛋白質(zhì)序列，經(jīng)去冗余后，共有53,267 條被收錄進(jìn) IMS，其中的 17,425 條人類突變蛋白質(zhì)序列（占來自 SwissProt的非冗余的人類突變蛋白質(zhì)序列總數(shù)的 32.71%）含有以 OMIM 編號描述的疾病信息。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：R341

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本文編號：2574261