甲型H1N1、H3N2流感病毒進化與傳播規(guī)律研究
本文關鍵詞:甲型H1N1、H3N2流感病毒進化與傳播規(guī)律研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,生物信息學方法被廣泛應用于流感病毒測序數(shù)據(jù)的分析和研究,并取得了很好的研究成果。采用生物信息學方法研究和分析人源甲型流感病毒的進化與傳播,可以幫助人們分析甲型流感病毒的流行趨勢并預測疫情的變化,使人們能夠采取積極有效的監(jiān)測防控措施來最大程度地控制疫情的傳播,降低大規(guī)模流行的風險。 論文以NCBI數(shù)據(jù)庫中1968-2012年間來自于全球的人源甲型H1N1和H3N2流感病毒監(jiān)控測序數(shù)據(jù)為研究對象,提出了基于PCA(Principal componentsanalysis,主成分分析)方法的基因序列聚類方法,以及流感病毒的全球性傳播過程模擬方法。并基于H1N1、H3N2病毒樣本的聚類分析與傳播過程的模擬,分析和研究了人源甲型流感病毒的全球性進化與傳播規(guī)律。 (1)提出基于PCA的HA(Hemagglutinin,血凝素)基因序列聚類分析方法。 論文通過詳細敘述HA基因序列的獲取方法與步驟,以及如何對其進行對位排列、按時間順序排列和數(shù)字化映射,提出了基于PCA的聚類方法。并利用該方法對數(shù)字化映射后的HA基因數(shù)據(jù)進行圖形化表示和分類。為了測試該方法的有效性,,論文選取部分數(shù)據(jù)集作為實驗對象,結果表明本文方法的有效性。 (2)提出流感病毒的全球性傳播過程模擬方法,具體包括世界地圖背景上的流感樣本映射和傳播過程的動態(tài)模擬兩部分。 根據(jù)HA基因樣本數(shù)據(jù)中的毒株樣本發(fā)生地的經(jīng)緯度信息與世界地圖背景上地理位置的相互對應關系,提出流感病毒的全球性傳播過程模擬方法。即首先將樣本以點的形式映射到世界地圖相應的地理位置上,再在Flash可視化平臺上模擬其隨時間推移的傳播過程。通過測試數(shù)據(jù)集驗證了該方法的可行性,并對測試數(shù)據(jù)集的傳播過程模擬效果進行了系統(tǒng)的分析和評價。 (3)分析和研究了甲型H1N1和H3N2流感病毒的全球性進化與傳播規(guī)律。 通過對H1N1和H3N2病毒樣本在Flash平臺上全球傳播過程的描述,揭示它們的進化特征與傳播規(guī)律分析,并分析它們之間進化與傳播的相互關系。
【關鍵詞】:人源甲型流感病毒 PCA聚類 動態(tài)傳播 數(shù)據(jù)可視化 進化與傳播規(guī)律分析
【學位授予單位】:石家莊鐵道大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R373.13
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 課題研究背景10
- 1.2 課題研究的目的及意義10-12
- 1.2.1 課題研究目的11
- 1.2.2 課題研究意義11-12
- 1.3 甲型流感病毒進化的研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3.2 國內研究現(xiàn)狀13-14
- 1.4 論文的研究內容及研究方法14-15
- 1.4.1 主要研究內容14
- 1.4.2 主要研究方法14-15
- 1.5 論文結構安排15-16
- 第二章 流感病毒相關知識16-25
- 2.1 概述16
- 2.2 流感病毒概況16-18
- 2.2.1 流感病毒簡介16-17
- 2.2.2 流感病毒進化歷史17-18
- 2.3 流感病毒進化與變異機制18-19
- 2.3.1 抗原漂移18
- 2.3.2 抗原轉變與基因重組18-19
- 2.4 生物信息學與流感病毒研究19-24
- 2.4.1 生物信息學概述19-20
- 2.4.2 生物信息學相關數(shù)據(jù)庫20-23
- 2.4.3 生物信息學在流感病毒研究中的應用23-24
- 2.5 本章小結24-25
- 第三章 基于 PCA 的甲型流感病毒 HA 基因序列聚類分析方法25-41
- 3.1 概述25
- 3.2 PCA(主成分分析)與聚類分析25-29
- 3.2.1 PCA 概述26-27
- 3.2.2 聚類分析概述27-28
- 3.2.3 PCA 用于聚類分析28-29
- 3.3 HA 基因序列的獲取29-30
- 3.4 HA 基因序列的對位排列30-34
- 3.4.1 MUSCLE 介紹30-31
- 3.4.2 對位排列 HA 基因序列31-33
- 3.4.3 基于時間順序排列 HA 基因序列33-34
- 3.5 HA 基因序列的數(shù)字化映射34-37
- 3.6 HA 基因序列的 PCA 聚類分析37-40
- 3.7 本章小結40-41
- 第四章 世界地圖背景上的流感樣本映射與傳播模擬41-52
- 4.1 概述41-42
- 4.2 世界地圖背景上的流感樣本映射方法42-45
- 4.2.1 菌株樣本發(fā)生地的信息提取42-43
- 4.2.2 發(fā)生地經(jīng)緯信息的檢索與查詢43-44
- 4.2.3 流感樣本在世界地圖背景上的映射44-45
- 4.3 流感病毒傳播過程的動態(tài)模擬45-50
- 4.3.1 Flash 平臺上的流感樣本隨時間推移的過程描述45-48
- 4.3.2 傳播過程的動態(tài)模擬舉例 148-49
- 4.3.3 傳播過程的動態(tài)模擬舉例 249-50
- 4.4 傳播過程的動態(tài)模擬效果評價50-51
- 4.5 本章小結51-52
- 第五章 人源甲型流感病毒的全球性進化與傳播過程分析(1968-2012)52-73
- 5.1 概述52
- 5.2 人源甲型流感 H1N1 病毒的全球性進化與傳播規(guī)律52-59
- 5.2.1 H1N1 的進化特征分析(1976-2012)53-55
- 5.2.2 H1N1 的進化與傳播規(guī)律分析55-59
- 5.3 人源甲型流感 H3N2 病毒的全球性進化與傳播規(guī)律59-65
- 5.3.1 H3N2 的進化特征分析(1968-2012)59-61
- 5.3.2 H3N2 的進化與傳播規(guī)律分析61-65
- 5.4 H1N1 和 H3N2 在 1968-2012 之間進化與傳播的相互關系65-69
- 5.5 研究結果的對比討論69-72
- 5.6 本章小結72-73
- 第六章 結論與展望73-75
- 6.1 結論73-74
- 6.2 展望74-75
- 參考文獻75-79
- 致謝79-80
- 個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文80
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 張家淮;徐紅;張燁;趙翔;郭俊峰;藍雨;舒躍龍;;1981~2005年中國H1N1甲型流感病毒血凝素基因的HA1演變特征[J];病毒學報;2007年05期
2 顧敏;曹永忠;劉秀梵;;生物信息學在A型流感病毒研究中的應用[J];病毒學報;2011年03期
3 肖革新,代解杰;生物信息學在病毒學研究中的應用[J];國外醫(yī)學.病毒學分冊;2004年04期
4 于化龍;;主成分分析應用研究綜述[J];經(jīng)營管理者;2013年03期
5 周小東;曾照芳;李明強;;甲型H1N1流感病毒HA基因進化與蛋白特征分析[J];激光雜志;2010年05期
6 張永利;傅俊偉;;基于主成分分析方法的聚類分析方法在災情綜合分類中的應用[J];佳木斯大學學報(自然科學版);2011年02期
7 吳帆,李石君;一種高效的層次聚類分析算法[J];計算機工程;2004年09期
8 肖絢;邵世煌;;一種新穎的蛋白質序列可視化模型[J];計算機工程;2008年03期
9 王顯金;陽軍;;聚類分析方法在DNA序列分類中的應用[J];寧波工程學院學報;2011年03期
10 岳峰;孫亮;王寬全;王永吉;左旺孟;;基因表達數(shù)據(jù)的聚類分析研究進展[J];自動化學報;2008年02期
本文關鍵詞:甲型H1N1、H3N2流感病毒進化與傳播規(guī)律研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:469650
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