人類基因組indel與結(jié)構(gòu)變異的檢測和分析方法的研究.pdf

1、高通量測序技術(shù)的不斷發(fā)展促進(jìn)了人類基因組的研究,其中indel與結(jié)構(gòu)變異的檢測與分析是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。Indel與結(jié)構(gòu)變異的存在會導(dǎo)致高通量測序片段難以映射,從而使臨近區(qū)域序列分析變得困難。在海量的高通量測序數(shù)據(jù)中進(jìn)行indel與結(jié)構(gòu)變異的檢測和分析為生物信息學(xué)研究提出了新的挑戰(zhàn)。本文針對人類基因組indel和結(jié)構(gòu)變異研究中所存在的困難進(jìn)行了深入的探討和研究。本文的主要內(nèi)容如下:
　　(1)提出了基于多測序平臺數(shù)據(jù)indel檢測結(jié)

2、果分析方法與人類基因組總數(shù)估計(jì)模型。研究中通過對NA1807個體基因組Illumina36bp測序數(shù)據(jù)與100bp測序數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)與分析,證實(shí)了使用大量36bp短測序片段數(shù)據(jù)的千人基因組計(jì)劃所報告的人類個體indel數(shù)量是偏低的,并使用提出的模型對NA18507個體基因組內(nèi)的indel總數(shù)的下限進(jìn)行了估計(jì)。
　　(2)研究了indel與結(jié)構(gòu)變異檢測研究中的模擬數(shù)據(jù)構(gòu)造方法與模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果評價方法。并通過程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),提供了一套為ind

3、el與結(jié)構(gòu)變異檢測研究服務(wù)的模擬實(shí)驗(yàn)工具。通過對近年發(fā)表的幾種測序片段映射方法以及indel與結(jié)構(gòu)變異檢測方法的模擬實(shí)驗(yàn)與評測,證實(shí)了本研究所提出的模擬實(shí)驗(yàn)與結(jié)果評價方法能夠從過去研究中所忽視的異常測序片段對映射和拆分測序片段映射等方面來反映這些方法潛在的差異。
　　(3)提出了一種對拆分測序片段中最長空位進(jìn)行固定罰分的序列映射算法。該算法通過對拆分測序片段映射中一段最長的空位進(jìn)行固定罰分,來控制整體映射結(jié)構(gòu)的分值不會受到長空位的

4、影響而過低,同時對于其他較短空位仍進(jìn)行與空位長度相關(guān)的罰分策略,以保證映射結(jié)果中空位的總體數(shù)量不至于過多。本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,這種算法映射拆分測序片段的效果相比已有方法具有明顯優(yōu)勢。
　　(4)提出了一種將異常測序片段對分析與拆分測序片段映射相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)變異檢測方法。這種方法利用異常測序片段對的分析結(jié)果大致地確定變異存在的范圍,然后以此范圍為基礎(chǔ)在縮小的搜索空間內(nèi)進(jìn)行拆分測序片段映射,并根據(jù)映射結(jié)果檢測indel與結(jié)構(gòu)變異。本