自人類全基因組計劃以來,對轉(zhuǎn)錄因子以及其結合位點的研究成為人類探索生命本質(zhì)的重要課題。轉(zhuǎn)錄因子只有在與特定的結合位點結合之后才具有調(diào)控基因表達的功能。所以,準確識別出轉(zhuǎn)錄因子結合位點的位置成為遺傳學的核心內(nèi)容之一。2010年,Crawford提出的DNase-seq技術可以實現(xiàn)單次實驗即可檢測出全基因組范圍內(nèi)的蛋白結合位點。DNase-seq技術相比于目前廣泛使用的ChIP-seq技術、ATAC-seq,表現(xiàn)出了諸多的優(yōu)勢,在提高檢測效率和檢測精度的同時,大幅降低了檢測成本。在本課題研究中,首先在網(wǎng)站上獲取到DNase-seq數(shù)據(jù)以及轉(zhuǎn)錄因子的有關數(shù)據(jù)。然后,利用FIMO工具得到確切的轉(zhuǎn)錄因子結合位點,提取整理每個結合位點的DNase-seq數(shù)據(jù)并構建數(shù)據(jù)集。隨后,根據(jù)DNase-seq數(shù)據(jù)特點選擇并構建了基于自動編碼器神經(jīng)網(wǎng)絡的轉(zhuǎn)錄因子結合位點識別模型。接著,從轉(zhuǎn)錄因子結合位點的典型性和測序深度兩個方面對所構建模型的識別結果進行分析,從而確定使用該識別模型所需的條件。最后,考慮到數(shù)據(jù)集的大小存在著不平衡的因素,我們選用指標靈敏度、特異性以及馬修相關系數(shù)等指標來對所構建模型的識別能力進... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

ChIP-seq技術流程圖

圖 2.1 ChIP-seq 技術流程圖目前，基于 ChIP-seq 技術的轉(zhuǎn)錄因子結合位點的分析方法已相當成熟到了廣泛應用[39]，并且也得到了很多專家學者的支持。本質(zhì)上講，該心是尋找富集區(qū)域—即與轉(zhuǎn)錄因子結合的 DNA 序列，受到一定的保護作異性抗體免疫共沉淀之后，會被富集。當我們對大量的序列進行疊加就個類似駝峰的區(qū)域，我們把該富集區(qū)域稱為“peak”區(qū)。如下圖 2.2 所

哈爾濱工程大學碩士學位論文定一種轉(zhuǎn)錄因子的結合位點序列。檢測效率低是 ChIP-seq 致命缺陷，直接導致了該技術浪費時間與人力資源[41]。而 DNase-seq 的發(fā)明很好地彌補了 ChIP-se技術的缺陷，為轉(zhuǎn)錄因子結合位點的研究節(jié)省了大量成本的同時也獲得了更多的研究數(shù)據(jù)。2.3 ATAC-seq 技術ATAC-seq 技術是染色質(zhì)開放區(qū)域定位技術與高通量測序技術的結合。也可以用來研究轉(zhuǎn)錄因子結合位點。該方法測序流程簡單，并且對細胞數(shù)量的要求較低，從 500 到 50000 個細胞均可完成測序。該方法的主要原理是利用活性 Tn轉(zhuǎn)座酶，體外與 DNA 測序接頭結合，然后將 Tn5 轉(zhuǎn)座酶作用于待測序列，由于轉(zhuǎn)座酶的“轉(zhuǎn)移”特性，會將攜帶的測序接頭插入到待測序列中，在染色質(zhì)的開放區(qū)域內(nèi)，經(jīng)接頭的分割作用，待測序列即可被分割成 DNA 小片段,然后構建文庫，PCR 擴增，即可完成測序。ATAC-seq 技術流程圖如下圖 2.3 所示。

【參考文獻】：
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本文編號：3143393