雙向啟動(dòng)子中轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件的分析與功能研究.pdf

1、雙向啟動(dòng)子是反向轉(zhuǎn)錄基因?qū)Φ墓蚕韱?dòng)子序列，可以調(diào)控兩個(gè)方向的基因的轉(zhuǎn)錄。在人類基因組中，大于10％的蛋白質(zhì)編碼基因頭對(duì)頭地位于方向相反的兩條鏈上，且其轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)之間的距離小于1000bp。雙向啟動(dòng)子上的多種DNA轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件的結(jié)合能影響兩個(gè)反向的基因的表達(dá)。最近，RNA聚合酶Ⅱ的ChIP-seq數(shù)據(jù)被用來識(shí)別編碼基因和非編碼RNA的啟動(dòng)子，然而，還沒有用ChIP-seq數(shù)據(jù)在多種細(xì)胞系中對(duì)雙向啟動(dòng)子進(jìn)行識(shí)別的研究。本文利用ENCOD

2、E計(jì)劃中提供的豐富的高通量測(cè)序數(shù)據(jù)，對(duì)多種細(xì)胞系中進(jìn)行了雙向啟動(dòng)子的識(shí)別，分析了多種轉(zhuǎn)錄因子和DNA甲基化對(duì)雙向啟動(dòng)子的類型的影響。本文的主要內(nèi)容包括：
　　（1）基于ENCODE計(jì)劃高通量測(cè)序數(shù)據(jù)的雙向啟動(dòng)子識(shí)別方法。
　　啟動(dòng)子區(qū)域的識(shí)別一直是轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究中的一個(gè)重要課題，ENCODE計(jì)劃的實(shí)施創(chuàng)造了豐富的數(shù)據(jù)資源并為該領(lǐng)域的研究提供了新的數(shù)據(jù)支持。RNA聚合酶Ⅱ的ChIP-seq數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近有明顯的峰值，因此

3、我們?cè)O(shè)計(jì)出了該數(shù)據(jù)在雙向啟動(dòng)子區(qū)域的表示模型，并利用粒子群算法學(xué)習(xí)模式參數(shù)并識(shí)別出雙向啟動(dòng)子中調(diào)控區(qū)域的位置。我們使用算法成功地在16種細(xì)胞系的51種個(gè)體中對(duì)雙向啟動(dòng)子調(diào)控區(qū)域進(jìn)行了識(shí)別。此外，我們還提取了可以對(duì)雙向啟動(dòng)子類別進(jìn)行分類的特征，并采用分類方法將雙向啟動(dòng)子分成了4種類別。
　　（2）多種轉(zhuǎn)錄因子對(duì)雙向啟動(dòng)子結(jié)合的偏好性分析。
　　轉(zhuǎn)錄因子在基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控環(huán)節(jié)中起到了重要的作用，本文在Hela-S3細(xì)胞系中對(duì)60中不