整合多組學數(shù)據(jù)的遺傳調控研究.pdf

1、在人類基因組計劃完成的后基因組時代，不同類型的組學數(shù)據(jù)為我們認識生命提供了不同的視角?；蚪M到蛋白質組的信息傳遞過程遵循經典的中心法則，但其中涉及的復雜調控過程并不是中心法則能完全解釋的。因此不同類型組學數(shù)據(jù)的比較和整合研究有助于揭示不同類型的分子和生化反應復雜的調控機制。然而目前整合多組學的研究工作還很缺乏，尤其是基于不同類型組學數(shù)據(jù)關聯(lián)分析的調控機制研究。本文從不同類型組學數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)、不同組學數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)分析以及藥物對于多層次生命

2、系統(tǒng)的影響等角度展開研究，目的是基于多組學數(shù)據(jù)展示和分析工具，揭示生命系統(tǒng)不同層次之間的遺傳調控規(guī)律。
　　首先，本文詳細介紹了基于染色體的多組學數(shù)據(jù)展示和分析系統(tǒng)CAPER。CAPER1.0提出基于基因組展示蛋白質組學數(shù)據(jù)的可視化策略，利用蛋白質組學數(shù)據(jù)注釋基因組。CAPER2.0提出基于工作流的數(shù)據(jù)自動化分析流程，解決組學數(shù)據(jù)分析的難題。CAPER系統(tǒng)為組學數(shù)據(jù)的理解和利用提供了便捷的工具，可用于整合分析不同類型的組學數(shù)據(jù)。<

3、br>　　其次，本文從轉錄調控網絡的層次結構角度，闡釋了基因組的表觀遺傳特征和外界微環(huán)境的信號對基因組織特異表達的調控。本文描述了轉錄調控網絡有層次的接收來自于基因組和外界微環(huán)境的組織特異信號的現(xiàn)象。其中，頂層轉錄因子具有較強的組織表達特異性，這可能是轉錄因子對應的編碼基因組織特異的DNA甲基化導致的結果;而中間層和底層轉錄因子會更多的受到外界信號的影響。該項研究整合組織特異的表觀遺傳組、組織特異的表達譜（轉錄組和蛋白質組）以及組織特異

4、的翻譯后修飾組等信息，揭示了表觀遺傳信息和外界環(huán)境信號在組織特異性形成和維持過程中扮演的重要角色。
　　第三，本文系統(tǒng)的闡釋基因功能等特征對基因組的基因位置排布特征的約束和影響，闡明了功能相關基因在基因組上位置聚集的規(guī)律。本文發(fā)現(xiàn)包括非編碼基因在內的功能相關基因在一維和三維染色體上都具有明顯的聚集現(xiàn)象，且這種聚集現(xiàn)象在多個物種中普遍存在。該工作為認識基因在染色體上的排布現(xiàn)象提供了全新的視角，揭示了基因功能對基因組特征的約束作用。<