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文献类型

2 篇 学位论文

馆藏范围

2 篇 电子文献
0 种 纸本馆藏

日期分布

学科分类号

2 篇 理学
- 2 篇 生物学
1 篇 农学
- 1 篇 作物学

主题

2 篇 核小体结合模体
2 篇 理论预测
1 篇 偏好模体
1 篇 功能位点
1 篇 酵母和人类基因组
1 篇 8-mer分布
1 篇 核小体核心序列和...
1 篇 核小体特征量
1 篇 k-mer使用频次
1 篇 cg二核苷分类
1 篇 模体特征

机构

2 篇 内蒙古大学

作者

1 篇 包通拉嘎
1 篇 尼玛达瓦

语言

2 篇 中文

检索条件"主题词=核小体结合模体"

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详细简洁

排序：

基因组序列k-mer频次分析及核小体结合模体的理论预测和验证

基因组序列k-mer频次分析及核小体结合模体的理论预测和验证

引用

作者：尼玛达瓦内蒙古大学

学位级别：博士

基因组序列k-mer出现的频次存在进化分离现象。基于这一现象,我们分析了酵母基因组核小体核心序列与核小体连接序列中k-mer (k≤8)使用频次的差异。分析了人类1号染色体基因间序列8-mer使用频次的三峰分布及在XY二核苷分类下的分布特征... 详细信息

基因组序列k-mer出现的频次存在进化分离现象。基于这一现象,我们分析了酵母基因组核小体核心序列与核小体连接序列中k-mer (k≤8)使用频次的差异。分析了人类1号染色体基因间序列8-mer使用频次的三峰分布及在XY二核苷分类下的分布特征,给出了理论预测的核小体结合模体集合,并与核小体占据率实验结果进行了比较。具体内容如下。基于Brogaard等人在实验上给出的酵母基因组序列上单碱基精度的核小体定位标注,获得全部的核小体中心序列和核小体连接序列。分析了k-mer(k取4、5、6和8)在两类序列中相对使用频率(RF)的差异,发现当k≥6时,少数高频k-mer使用差异明显。引入两类序列k-mer相对使用频率比的对数(LRF)参数值,并按照该值增序的方式排列模体,结果显示模体长度越长两类序列的使用差异越明显,当k>7以后差异分布逐渐稳定。按照核心序列8-mer相对使用频率增序的方式排列模体,发现在相对使用频率小于0.5的区域,两类序列的8-mer使用差异更加显著。分别计算了7个抽样点附近核心序列偏好的8-mer和连接序列偏好8-mer的G+C含量和二核苷含量。结果显示当8-mer相对频率逐步减小时,对应模体的G+C含量逐步增大,连接序列偏好GG和CC二核苷的使用,核心序列明显偏好CG和GC二核苷的使用。总之,除了少数极偏好的模体外,两类序列k-mer使用的差异多数出现在k-mer相对频率很低的模体上,这些模体具有较高的G+C含量。核小体结合模体集合的理论预测对于全面了解核小体的定位和染色质重塑以及DNA序列的结构和进化具有重要的意义。为了解释人类基因组序列8-mer相对模体数随频次的分布的三峰现象。将8-mer集合按照8-mer中包含CG二核苷的含量分类,发现三个8-mer子集(OCG,1CG和2CG)各自形成独立的单峰分布,而依照其它15类二核苷分类则没有此现象,总体8-mer的三个峰正是这三个CG 8-mer子集分布的叠加。分析了DNA序列中8-mer使用的这一独特的性质,结合对核小体结合序列的实验研究结论,我们提出了1CG模体集合就是核小体结合模体的理论猜想。为了验证我们的猜想,计算了1CG 8-mer集合中偏好和稀有的三核苷相对频率,分别构建了核小体特征参数Ktri(O)和Ktri(R),得到它们在1177个基因转录起始序列(TSS)上的分布,然后与实验给出的核小体占据率分布比较。线性拟合的统计结果表明,置信度大于95%的序列占到总数的89.2%,置信度大于99%的序列占到总数的81.6%。比较的结果印证了1CG模体集合就是核小体结合模体的理论猜想。

关键词：酵母和人类基因组核小体核心序列和连接序列 k-mer使用频次 CG二核苷分类核小体特征量核小体结合模体理论预测

来源：评论

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核小体结合模体的预测及它们在人类基因功能位点附近的分布

核小体结合模体的预测及它们在人类基因功能位点附近的分布

引用

作者：包通拉嘎内蒙古大学

学位级别：博士

基因调控的复杂模式和人类基因组的普遍转录以及丰富的非编码基因,“DNA元件百科全书”计划的这些发现使得人们对基因概念的认识更加广泛,对转录调控系统和调控机制产生了新的理解,并开创了人类认识基因组全部序列功能的新开端。最近,... 详细信息

基因调控的复杂模式和人类基因组的普遍转录以及丰富的非编码基因,“DNA元件百科全书”计划的这些发现使得人们对基因概念的认识更加广泛,对转录调控系统和调控机制产生了新的理解,并开创了人类认识基因组全部序列功能的新开端。最近,人们对挖掘非编码序列中可能存在的功能片段以及非编码序列的演化和进化方面做了大量的工作。75-90%的真核生物基因组都被组装成作为染色质基本重复单元的核小体。DNA序列上核小体的准确定位在基因转录,mRNA剪接,DNA复制和DNA修复中扮演着重要的角色。尽管有许多因素可以影响核小体的定位,但现有的核小体定位数据显示,核小体对特殊的DNA序列有高度的亲和力,DNA本身的序列在体内核小体定位中扮演很重要的角色。非编码序列在人类基因组中占绝大的比例,所以研究它们的特征和偏好模体对理解非编码序列的功能和核小体定位是非常重要的。很多理论和实验的分析指出,核小体在基因组上的分布是非均匀的,核小体分布在特定的功能位点附近表现特殊的形式。还有实验数据揭示在一个核小体中,组蛋白和DNA相互作用有三个作用很强烈的区域。所有这些信息暗示,DNA序列中存在一个与组蛋白相互作用的模体集合,我们称之为“核小体定位模体”。我们相信这些模体是核小体定位、分布和重塑的主要决定因素。转录调控是诸多因素相互作用的复杂过程,如特殊的转录因子,非编码调控元件和调节蛋白因子结合的核小体缺失区域等。核小体定位和动态的染色质重塑调节蛋白因子与DNA序列的可接近性,表明核小体定位是转录因子结合的普遍决定因素。核小体在基因转录调控和其他细胞过程中的重要作用,使得探索核心组蛋白与基因组DNA序列之间的相互作用成为目前分子生物学的热点课题。基于调研,其他研究者以前的一系列工作仅限于研究基因临近区域的核小体组装模式,这些与基因转录调控相关。但很少有研究者从全基因组水平上寻找与组蛋白相互作用的DNA模体。目前对核小体定位的实验研究是分散的,未完整的。采用穷举法来完善核小体定位研究是不现实的,必须借助系统的理论分析。已经发现人类基因组序列的k-mer分布是多峰分布。尽管人们对基因组序列的k-mer分布做了很多的研究,这些研究侧重于研究概率模型或频数最少和频数最多的模体,k-mer的调控作用等。但鲜见有人将它们与组蛋白相互作用和参与核小体形成的功能联系起来。所以从理论上研究DNA序列的k-mer构成与核小体的关系具有重要意义。基于这个指导思想,在论文中主要研究了以下几个方面的内容： 1.运用统计理论,分析了人类基因间序列的k-mer构成和分布,预测了可能与组蛋白相互作用的所有DNA模体,模体集合共有23,880个8-mer。这个模体集合分为两类,分别命名为P1-mers和P2-mers,并统称为“核小体结合模体”集合。P1-mers共包含2,632个8-mer; P2-mers包含21,248个8-mer。通过分析发现这些模体具有较高的GC含量和柔性,在实验给出的核小体定位序列中,它们出现的频率非常显著。结合已有的理论和实验数据分析,验证了我们得到的模体集合就是核小体结合模体或与核小体紧密相关的模体。 2.探索了这些预测的模体在人类编码基因和非编码基因不同功能位点附近的分布模式。分析的功能位点包括：转录起始位点,转录终止位点,起始密码子,终止密码子,内含子和外显子连接处等。核小体结合模体在这些功能位点附近表现出了特异的分布,且在上述五种功能位点附近模体分布形式各不相同,而且分布形式和他人的实验结果吻合。这给我们预测不同功能位点提供了新的思路。我们还分析了核小体结合模体在不同序列上的距离分布。分析的序列有：基因间序列、内含子序列和编码序列等。核小体结合模体在这三类序列上的平均距离依次减小,表明核小体在这三类序列上的平均密度也是依次降低的,这与他人的研究结果吻合。这些结果进一步证明了我们所预测的模体是核小体结合模体的观点,而且暗示核小体结合模体不但参与基因的转录调控,它们的分布可能参与不同类型的序列和不同功能位点的区分和识别。核小体结合模体特征和它们在不同功能位点附近序列上的偏好强度显示,P1-mers很可能参与核小体定位,P2-mers可能与核小体的重塑紧密相关。 3.分析了人类看家基因功能位点附近的核小体结合模体的分布,并与Ensemble基因比较了它们之间的相同点和差异。看家基因和Ensemble基因功能位点附近的核小体结合模体分布图形相似,但它们在看家基因上的出现频数显著高于Ensemble基因。这个结果表明,看家基因功能位点附近的核小体定位和重塑信号比Ensemble基因强烈。看家基因转录边界和翻译边界区域,核小体结合模体在转录起始位点附近序列上出现频数最高。核小体结合模体出现频数统计显示,不同功能位点附近的序列对核小体结合模体的依赖

关键词： 8-mer分布理论预测核小体结合模体模体特征功能位点偏好模体

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