基因組序列特征分析.pdf

1、隨著后基因組時(shí)代的到來(lái)，建立生物數(shù)據(jù)庫(kù)并且在其上開發(fā)各種分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘，已經(jīng)成為了生物學(xué)研究的一種新方法。 我們討論的序列特征分析主要目的是為了序列的比較，傳統(tǒng)的基于比對(duì)的序列比較方法由于受到其算法本身的限制，對(duì)長(zhǎng)序列進(jìn)行大規(guī)模的比對(duì)時(shí)執(zhí)行效率很低。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)今生物數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)最豐富完整的、能夠反映遺傳進(jìn)化本質(zhì)的基因組序列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而提取出能夠反映序列局部結(jié)構(gòu)的特征，通過(guò)比較序列特征來(lái)進(jìn)行基因序列分析，既解決

2、了長(zhǎng)序列大規(guī)模計(jì)算的問(wèn)題，又解決了數(shù)據(jù)的來(lái)源問(wèn)題。 為了實(shí)現(xiàn)在基因組范圍內(nèi)按序列特征對(duì)相似序列進(jìn)行快速有效的搜索，本文設(shè)計(jì)了基于特征的基因組序列數(shù)據(jù)庫(kù)搜索系統(tǒng)。提供計(jì)算序列特征的算法程序，將各物種基因組序列及其統(tǒng)計(jì)特征加入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。這樣的搜索機(jī)制能夠在較短的時(shí)間內(nèi)找到某些在功能結(jié)構(gòu)上面相似的序列，而不僅僅是堿基排列上相似的序列。 借助于基因組序列特征數(shù)據(jù)庫(kù)，本文主要使用了堿基對(duì)的關(guān)聯(lián)性(BBC)這個(gè)特征對(duì)基因序列進(jìn)行了

3、分析。我們發(fā)現(xiàn)每個(gè)物種基因組內(nèi)部的序列特征比較相似；人的基因組序列與小鼠和大鼠的部分片段具有一定的相關(guān)性；另外人類基因組內(nèi)存在著一些特征值比較異常的序列，使得它們和其他物種更加近似。 水平基因轉(zhuǎn)移(Horizontalgenetransfer，HGT)是物種進(jìn)化的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)力。我們利用BBC特征對(duì)部分原核生物的基因組序列進(jìn)行探測(cè)，發(fā)現(xiàn)一些特征異常的片段，與其他方法發(fā)現(xiàn)的水平轉(zhuǎn)移基因較為一致，因此可以把BBC特征作為探測(cè)基因組序