基于结构变异与缺失基因的人种差异研究
发布时间：2022-02-20 00:11
基于生活环境以及生活方式等不同导致的自然选择压力的差异揭示了不同人种基因组之间的多样性。本课题认为,正常人群中的基因组大片段缺失现象与其对环境的适应性进化有关。对此,本文基于人种差异分析了正常人群基因组上的缺失与其环境适应性之间的联系。通过分析缺失变异的分布,本文发现除犹太人外大部分人种的染色体缺失分布情况高度相似,而犹太人的独特分布很可能是由其与外族通婚较少导致。此外本研究还发现芬兰人染色体上的缺失频率较高,本文推断这可能与其如今生活在高寒地区而逐渐丢失掉其祖先在热带地区生存必需的功能有关。进一步分析缺失变异中的基因结构信息后,发现除了犹太人以外,其他人种的基因缺失大多集中在Y染色体上最集中。研究数据还表明大部分缺失基因是编码基因,本文推测这可能因为非编码基因在调控网络中往往处于上游,而编码基因的产物集中在下游且其功能易被替换,故而更易出现缺失。基于缺失基因功能富集的结果,本研究发现欧洲人、拉丁人和南亚人的富集通路较为相似,特别地,前人研究也间接证明三个人种具有较近的亲缘关系。接着本研究进一步从基因进化速率角度分析,发现缺失基因的背景碱基替换速率显著高于未缺失基因（P-value:0...
【文章来源】：华东师范大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
内容摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景介绍
1.1.1 结构变异的定义与介绍
1.1.2 结构变异与人种的关系
1.2 国内外研究现状及局限
1.3 问题的提出和背景假设
1.4 本课题的特色与创新之处
1.5 本研究主要内容概述
2 研究思路和流程
2.1 结构变异信息的收集与整合
2.1.1 结构变异数据收集
2.1.2 结构变异的整合
2.2 人种差异性研究的具体步骤
2.2.1 人种特异结构变异研究
2.2.2 人种特异缺失基因分析
2.2.3 致病性基因分布与多基因疾病
2.3 缺失基因与进化分析
2.3.1 共线性缺失基因对分析
2.3.2 缺失基因与进化速率分析
2.4 功能替换基因以及进化历史证据的寻找
3 人种间结构变异情况的分析与评估
3.1 主要研究内容
3.1.1 数据的收集和整合
3.1.2 基于人种的结构变异分布统计
3.2 研究数据和方法
3.2.1 1000 基因组计划
3.2.2 基因组变异数据库
3.2.3 基于最大团算法的结构变异数据整合
3.2.4 染色体相对长度和绝对长度下人种特异结构变异分布计算
3.3 研究结论
3.3.1 结构变异数据整合结果
3.3.2 人种特异结构变异分布
3.3.3 人种特异结构变异长度分布情况
3.4 本章小结
4 基于基因缺失的人种差异性研究
4.1 主要研究内容
4.1.1 缺失基因分布统计
4.1.2 人种特异缺失基因分析
4.1.3 人种特定通路分析
4.2 研究方法
4.2.1 卡方检验寻找人种特异性缺失基因
4.2.2 特异缺失基因的富集分析
4.2.3 Fisher精确检验进行共线性分析
4.2.4 Disease Ontology(DO)数据库进行疾病富集分析
4.3 结果与评估
4.3.1 缺失基因人种分布情况
4.3.2 人种特异缺失基因研究
4.3.3 缺失基因富集分析结果
4.3.4 特定人种缺失基因富集分析
4.3.5 缺失通路以及缺失基因共线性研究
4.4 本章小结
5 基因进化与人种的关系研究
5.1 主要研究内容
5.1.1 基因进化速率分析
5.1.2 缺失基因功能替换与人种环境适应性进化的相关性研究
5.2 研究方法和思路
5.2.1 Ka/Ks(dN/dS)比率计算
5.2.2 TCGA和 GTEx数据库
5.2.3 缺失基因进化研究
5.3 研究结果与讨论
5.3.1 缺失基因和未缺失基因的进化差异
5.3.2 高频缺失基因分析
5.3.3 人类与尼安德特人基因组差异比较分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
致谢
本文编号：3633897
【文章来源】：华东师范大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
内容摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景介绍
1.1.1 结构变异的定义与介绍
1.1.2 结构变异与人种的关系
1.2 国内外研究现状及局限
1.3 问题的提出和背景假设
1.4 本课题的特色与创新之处
1.5 本研究主要内容概述
2 研究思路和流程
2.1 结构变异信息的收集与整合
2.1.1 结构变异数据收集
2.1.2 结构变异的整合
2.2 人种差异性研究的具体步骤
2.2.1 人种特异结构变异研究
2.2.2 人种特异缺失基因分析
2.2.3 致病性基因分布与多基因疾病
2.3 缺失基因与进化分析
2.3.1 共线性缺失基因对分析
2.3.2 缺失基因与进化速率分析
2.4 功能替换基因以及进化历史证据的寻找
3 人种间结构变异情况的分析与评估
3.1 主要研究内容
3.1.1 数据的收集和整合
3.1.2 基于人种的结构变异分布统计
3.2 研究数据和方法
3.2.1 1000 基因组计划
3.2.2 基因组变异数据库
3.2.3 基于最大团算法的结构变异数据整合
3.2.4 染色体相对长度和绝对长度下人种特异结构变异分布计算
3.3 研究结论
3.3.1 结构变异数据整合结果
3.3.2 人种特异结构变异分布
3.3.3 人种特异结构变异长度分布情况
3.4 本章小结
4 基于基因缺失的人种差异性研究
4.1 主要研究内容
4.1.1 缺失基因分布统计
4.1.2 人种特异缺失基因分析
4.1.3 人种特定通路分析
4.2 研究方法
4.2.1 卡方检验寻找人种特异性缺失基因
4.2.2 特异缺失基因的富集分析
4.2.3 Fisher精确检验进行共线性分析
4.2.4 Disease Ontology(DO)数据库进行疾病富集分析
4.3 结果与评估
4.3.1 缺失基因人种分布情况
4.3.2 人种特异缺失基因研究
4.3.3 缺失基因富集分析结果
4.3.4 特定人种缺失基因富集分析
4.3.5 缺失通路以及缺失基因共线性研究
4.4 本章小结
5 基因进化与人种的关系研究
5.1 主要研究内容
5.1.1 基因进化速率分析
5.1.2 缺失基因功能替换与人种环境适应性进化的相关性研究
5.2 研究方法和思路
5.2.1 Ka/Ks(dN/dS)比率计算
5.2.2 TCGA和 GTEx数据库
5.2.3 缺失基因进化研究
5.3 研究结果与讨论
5.3.1 缺失基因和未缺失基因的进化差异
5.3.2 高频缺失基因分析
5.3.3 人类与尼安德特人基因组差异比较分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
致谢
本文编号：3633897
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3633897.html
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