转录因子和组蛋白修饰的分布特征以及高低表达基因的识别

发布时间：2017-07-26 09:11

  本文关键词：转录因子和组蛋白修饰的分布特征以及高低表达基因的识别

  更多相关文章： 转录因子 组蛋白修饰 重叠率 基因表达水平

【摘要】：转录因子的结合与组蛋白修饰的发生对于基因表达的精确调控是至关重要的,转录因子通过与基因的启动子、增强子等调控区域特异的、短的序列模体相结合,激活或抑制基因的转录表达。调控基因的转录因子总是与包括组蛋白修饰在内的其他因子相关联。当前,随着高通量测序技术的广泛应用,基于染色质免疫共沉淀的测序技术得到了大量的转录因子结合和组蛋白修饰的ChIP-Seq数据,使得研究转录因子结合和组蛋白修饰调控基因转录表达的相互作用模式成为可能。为了得到更显著的结合位点富集信息,借助于信号峰搜索(peak finders)算法,ENCODE数据库提供了转录因子结合和组蛋白修饰信号峰(Peaks)数据。本文利用人类GM12878和K562两类细胞系共有的55种转录因子与11种组蛋白修饰最新的结合信号峰数据,统计了转录因子和组蛋白修饰在两类细胞系中基因组范围及TSS附近的分布,计算了转录因子和组蛋白修饰的重叠率和平均重叠率,讨论了转录因子之间相互作用发挥调控功能的潜在组合模式,比较了转录因子结合与组蛋白修饰的细胞系特异性。基于RNA-Seq转录组数据,构建了具有高、低表达水平的基因库。根据TSS附近转录因子结合和组蛋白修饰的分布信号,利用SVM(支持向量机)算法,对两类基因进行识别,发现了一些具有较高识别能力的转录因子与组蛋白修饰,最好的识别精度达到93%。通过分析发现分布差异大的转录因子或组蛋白修饰识别高低表达基因的能力也是相差很大的,并且分布差异的趋势与识别差异的趋势基本保持一致；最后,通过重叠率和平均重叠率的计算结果,来对识别的结果进行了分析。
【关键词】：转录因子 组蛋白修饰 重叠率 基因表达水平
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q78
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-13
• 1.1.1 转录因子及其研究进展10-11
• 1.1.2 组蛋白修饰及其研究进展11-12
• 1.1.3 转录因子结合和组蛋白修饰与基因表达的关系12-13
• 1.2 相关数据的实验测定13-15
• 1.2.1 转录因子结合与组蛋白修饰的高通量实验测定13
• 1.2.2 转录组高通量实验测定13-15
• 1.3 论文结构15-16
• 第二章 数据库及材料的选用和处理方法16-24
• 2.1 ENCODE数据库及数据类型介绍16-17
• 2.2 数据材料的选用17-18
• 2.3 方法介绍18-23
• 2.3.1 细胞系间的相对信号强度分布差异18-19
• 2.3.2 重叠率与平均重叠率19-20
• 2.3.3 高低表达基因分类及其识别模型20-21
• 2.3.4 识别算法与评价指标21-22
• 2.3.5 转录因子相关性的计算22-23
• 2.4 讨论与小结23-24
• 第三章 转录因子和组蛋白修饰信号分布的相关研究24-27
• 3.1 转录因子和组蛋白修饰调控基因表达的模式24
• 3.2 两类细胞系间转录因子和组蛋白修饰信号的分布差异24-25
• 3.3 讨论与小结25-27
• 第四章 转录因子和组蛋白修饰的重叠特征27-34
• 4.1 同一细胞系转录因子的重叠率分析27-28
• 4.2 转录因子重叠率的细胞系间差异分析28-29
• 4.3 转录因子和组蛋白修饰的重叠率29-30
• 4.4 转录因子和组蛋白修饰平均重叠率的分析30-32
• 4.5 转录因子之间的相关性分析32-33
• 4.6 讨论与小结33-34
• 第五章 转录因子和组蛋白修饰的组合模式识别高低表达的基因34-39
• 5.1 高低表达基因的识别34-37
• 5.2 重叠率和平均重叠率与识别高低表达基因的关系37
• 5.3 讨论与小结37-39
• 第六章 总结与展望39-41
• 6.1 全文总结39-40
• 6.2 后续工作展望40-41
• 参考文献41-44
• 致谢44-45
• 硕士期间发表论文45

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