基于R语言的蛋白质序列可视化工具开发

发布时间：2020-12-12 10:46

　　生物研究者通过访问数据库可获得大量的序列数据集和序列突变,这些数据的可视化使研究人员更加直观地研究这些变异在人类疾病中所具有的潜在作用。然而当蛋白质上的功能元件相距过密时,目前已有的可视化软件很难分辨出其具体位置,因而无法获得有效信息。本文基于R语言开发的蛋白质序列可视化工具实现了在蛋白质水平上对氨基酸变化的可视化,该软件不仅绘出在蛋白质水平上氨基酸变化的图像,还可完成结构域、突变位点等功能元件的自动布线,从而更加清晰地观察蛋白质中的变异以及是否在特定的结构域中分布着有害突变等信息,从而揭示出某些疾病的患病机理。论文主要工作如下:(1)数据预处理。自动下载UniProt数据库中人类的蛋白质数据,并对下载的数据进行预处理。(2)本文提出蛋白质二维结构图的自动布线算法,并依该算法绘制蛋白质二维结构彩色示意图。本算法实现了当蛋白质各功能元件相距过密时,对其实际位置自动布线且不重合的功能,快速而清晰地绘制出蛋白质二维结构彩色示意图,并通过文本文件控制蛋白质的名称及样式等。(3)对蛋白质序列进行保守性分析。读取FASTA文件中不同物种的蛋白质序列,对其进行保守性分析,并通过文本文件设置是否对其用... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文结构及主要内容
第2章 生物学意义及开发平台
    2.1 可视化工具的生物学意义
        2.1.1 蛋白质二维结构图概述
        2.1.2 蛋白质功能位点
        2.1.3 蛋白质结构域
        2.1.4 多序列比对与保守性分析
    2.2 开发环境及工具介绍
        2.2.1 R语言简介
        2.2.2 R语言的特点
    2.3 本设计应用模块
        2.3.1 XML模块
        2.3.2 plyr模块
        2.3.3 plotrix模块
        2.3.4 seqinr模块
    2.4 本章小结
第3章 一种绘制蛋白质二维结构图的自动布线方法
    3.1 功能元件名称重叠问题
    3.2 蛋白质数据处理
    3.3 判断功能元件名称是否重叠
    3.4 功能元件横坐标位置的确定
    3.5 名称标注线的确定
    3.6 本章小结
第4章 蛋白质序列可视化工具的设计与开发
    4.1 总体设计方案
    4.2 下载蛋白质数据
        4.2.1 生成蛋白质数据的网址
        4.2.2 下载蛋白质序列长度数据
        4.2.3 下载蛋白质结构域数据
        4.2.4 下载蛋白质位点数据
    4.3 蛋白质主体图设计方案
    4.4 结构域图的设计方案
        4.4.1 结构域横向间隔的确定方法
        4.4.2 结构域标注线长度的确定方法
        4.4.3 绘制结构域及名称
    4.5 功能位点图的设计方案
    4.6 突变点图设计方案
        4.6.1 突变点横向间隔的确定方法
        4.6.2 突变点的纵向成串排列
        4.6.3 绘制突变点
    4.7 保守性分析
    4.8 局部放大功能
    4.9 系统输出
    4.10 软件在Windows和Ubuntu环境中兼容
    4.11 软件打包
    4.12 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]蛋白质组学相关技术在骨关节炎研究中的应用与进展[J]. 潘丁,雷光华.  中国组织工程研究. 2014(24)
[2]生物信息学相关数据库的应用[J]. 赵苏苏,赖仁胜.  医学信息学杂志. 2011(12)
[3]真核生物mRNA选择性剪接发生的相关因素[J]. 董娜,张芳燕,张鹏,周兴涛.  科技经济市场. 2011(04)
[4]结构域蛋白质组学研究进展[J]. 李英娜,高友鹤,崔莲仙.  基础医学与临床. 2003(02)
[5]生物信息学在预测未知蛋白结构与功能中的应用[J]. 常爱英,王明义.  医学检验与临床. 2013 (02)

硕士论文
[1]pMGA1.2与ApoA-Ⅰ相互作用的功能结构域研究[D]. 胡明明.华中农业大学 2014



本文编号：2912407