多重置換擴增中嵌合序列的生物信息分析及其在單體型研究中的應用.pdf

1、近幾年來，基于多重置換擴增的全基因組擴增技術已經(jīng)得到了廣泛的運用。該技術使用的phi29 DNA聚合酶具有起始DNA需求量低、保真度高、校讀性好、產(chǎn)物片段長并且偏向性低等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)擴增技術的一些缺陷。然而，phi29DNA聚合酶的缺點卻很少被人報道，一定程度上掩蓋了這種酶也有缺點的事實。本研究采用數(shù)據(jù)挖掘的方式，在2013年一項研究使用的上百GB二代測序數(shù)據(jù)中，針對phi29 DNA聚合酶擴增產(chǎn)生嵌合序列這一特性，從嵌合序列的比例

2、、種類、分布特點等方面對嵌合序列進行系統(tǒng)的統(tǒng)計分析，嘗試從熱力學、動力學的角度解釋嵌合序列的產(chǎn)生。此外，本研究還針對嵌合序列在結構上的特點，通過實驗和生物信息分析證明其在人類全基因組單體型組裝上具有潛在的應用價值。
　　本研究獲得的主要結果包括:
　　(1)開發(fā)了一套基于Illumina HiSeq測序平臺的嵌合序列分析流程，可以實現(xiàn)嵌合序列總數(shù)、在測序數(shù)據(jù)中所占比例、各級各類嵌合體數(shù)量的統(tǒng)計。在這一批phi29 DNA聚合

3、酶擴增產(chǎn)生的測序數(shù)據(jù)中，嵌合序列比例達到了統(tǒng)計顯著水平(～6％);
　　(2)嵌合序列在常規(guī)序列比對中屬于廢棄數(shù)據(jù)，針對這一特點，本研究中開發(fā)了一套實現(xiàn)嵌合序列重復利用的小型流程，并將該流程不斷簡化、改善，從而能夠?qū)崿F(xiàn)嵌合序列的再利用，提高測序數(shù)據(jù)的利用率;
　　(3)針對嵌合序列結構上的兩個關鍵統(tǒng)計指標，在數(shù)據(jù)分析流程中配合畫圖軟件進行制圖，呈現(xiàn)嵌合序列的分布情況，從而在熱力學、動力學的角度嘗試解釋嵌合序列的產(chǎn)生，創(chuàng)造性地