表觀遺傳修飾間相互作用關(guān)系的研究.pdf

1、表觀遺傳特征的研究在表觀遺傳學(xué)的領(lǐng)域中是一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。其中特征的提取量化是一個(gè)關(guān)鍵步驟，然而目前各文獻(xiàn)采用的方法不同，所使用的特征也不相同，導(dǎo)致特征量化的具體過(guò)程計(jì)算繁瑣。同時(shí)，由于DNA序列模式特征計(jì)算的特殊性，常規(guī)的模式匹配算法的應(yīng)用并不理想。另外，在對(duì)DNA甲基化的研究中，各方法所使用的特征存在差異，DNA甲基化的重要特征并不明確。最后，表觀遺傳特征間是如何相互作用來(lái)調(diào)控基因表達(dá)的原理還并不明確。
　　本文針對(duì)上述表觀遺傳學(xué)

2、研究中存在的問(wèn)題，開(kāi)展了對(duì)表觀遺傳特征相關(guān)算法工具及其與基因表達(dá)關(guān)系的分析研究，論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　?。?）集成文獻(xiàn)中的重要特征，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)DNA序列的特征提取軟件工具。該軟件封裝了特征的計(jì)算過(guò)程，可以方便地批量計(jì)算目標(biāo)序列的相關(guān)特征，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和挖掘提供便利。
　?。?）分析了DNA序列特征計(jì)算過(guò)程中的特殊性，提出了一種基于“空間換時(shí)間”的DNA序列模式計(jì)算算法，設(shè)計(jì)了以map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)中間

3、結(jié)果的方案，使得掃描DNA序列一次即可同時(shí)計(jì)算所有元組模式在該序列中出現(xiàn)的次數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析表明，該算法提升了DNA序列模式特征計(jì)算的效率，較好地解決了計(jì)算DNA序列模式特征的問(wèn)題。
　?。?）集成 DNA甲基化的主要特征，對(duì)CpG島和非CpG島序列進(jìn)行分析，鑒別特征的重要性，并利用特征選擇技術(shù)識(shí)別緊湊的特征子集。結(jié)果表明，序列模式和組蛋白修飾都是關(guān)聯(lián) DNA序列甲基化的重要特征但并不獨(dú)立，兩者結(jié)合共同參與維持序列的甲基化模式；

4、H3K4me3同時(shí)是CpG島序列和非CpG島序列最重要的組蛋白特征，具有最高的識(shí)別頻率。本文標(biāo)識(shí)DNA甲基化的重要特征在生物學(xué)上具有重要功能，可以作為線索來(lái)研究DNA甲基化、組蛋白修飾和基因調(diào)控間的關(guān)系。
　?。?）通過(guò)組合偏相關(guān)系數(shù)和皮爾遜相關(guān)系數(shù)，構(gòu)建了一個(gè)基因表達(dá)、DNA甲基化以及組蛋白修飾的表觀遺傳相互作用網(wǎng)絡(luò)(EIN)，并從EIN中挖掘出關(guān)鍵模塊。通過(guò)對(duì)挖掘結(jié)果的分析，得出表觀遺傳修飾調(diào)控基因表達(dá)的原理，例如， H3K2