基因可變剪接調控網(wǎng)絡的構建.pdf

1、可變剪接是真核生物的一種重要的基因調控機制?？勺兗艚幽軌蚴够虍a生多個基因同源變體，進而能夠編碼多種蛋白質，極大的豐富了蛋白質的功能種類。研究證明，可變剪接與人類的多種疾病緊密相關，包括：脊髓性肌萎縮、色素性視網(wǎng)膜炎、Prader-Willi綜合癥和癌癥相關的細胞遷移、細胞生長調控、荷爾蒙響應性、細胞死亡和化療反應中基因表達變化等。因此，對可變剪接的研究將有助于研究者在本質上理解基因和蛋白質之間的調控關系，為癌癥等重大疾病找到更好的治療

2、方法。
　　可變剪接調控網(wǎng)絡是基因調控網(wǎng)絡的延伸，用于描述基因同源變體之間的相互調控關系。構建可變剪接調控網(wǎng)絡是深入研究可變剪接調控機制的基礎。本文對可變剪接調控網(wǎng)絡的構建進行了以下研究：
　　(1)基因表達數(shù)據(jù)的處理。即基于Tophat對RNA-seq數(shù)據(jù)做序列比對。序列比對是基因轉錄分析中的重要且關鍵的一步，它直接影響著后續(xù)的實驗結果的準確性和精度。本文首先比較現(xiàn)有的幾種讀段定位軟件工具的優(yōu)缺點；然后依據(jù)本文數(shù)據(jù)的特點，

3、提出一種定位軟件選擇準則，根據(jù)選擇準則以及軟件的比對結果，挑選最適合本文項目的定位軟件；最后，本文利用選擇的軟件，通過讀段匹配，將本文中RNA-seq序列數(shù)據(jù)定位到參考基因組序列中。實驗結果表明，本文選用的Tophat軟件不僅能夠較好的匹配跨越結合區(qū)的讀段、準確地發(fā)現(xiàn)外顯子結合區(qū)以及新的剪接位點，而且具有速度快、適合于短讀段數(shù)據(jù)匹配等優(yōu)勢，因此，本文選用的Tophat軟件能更好的滿足本文數(shù)據(jù)的特點。
　　(2)基于Cufflink

4、s的基因表達量估計。本文選擇基于RPKM(Read Per Kb per Million mapped reads)的Cufflinks軟件包計算基因的表達量。首先，利用Cufflinks對單個轉錄體進行組裝，然后，融合多個單個的轉錄體并計算基因變體的表達量，最后，進行基因轉錄差異表達分析。實驗結果表明，此方法能有效發(fā)現(xiàn)差異表達的基因，能夠為預測可變剪接事件提供依據(jù)。
　　(3)基于相關分析的基因可變剪接變體之間關系預測。相關分析

5、方法是研究隨機變量之間的是否存在相關關系的一種統(tǒng)計方法。首先，利用皮爾遜相關算法，計算基因變體之間的相關系數(shù)，當相關系數(shù)大于設定的閾值時在兩個基因變體之間連接一條邊，然后，運用皮爾遜相關分析找到基因兩兩同源變體之間存在的正、負相關關系，最后，根據(jù)皮爾遜相關分析的計算結果，預測基因變體之間的調控關系。
　　(4)基于貝葉斯網(wǎng)絡的基因可變剪接調控網(wǎng)絡構建。通過皮爾遜相關分析找到相關系數(shù)值大于設定閾值的基因變體，然后對這些具有相關關系的