基于序列信息的酵母重组热点和冷点的分析与预测研究

发布时间：2017-04-30 01:12

  本文关键词：基于序列信息的酵母重组热点和冷点的分析与预测研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着生物技术的快速不断发展,尤其是人类基因组计划实施以来,通过高通量基因的测序手段得到了大量的生物信息数据,如何解读和挖掘这些序列信息显得日益迫切,因而发明了一系列基于统计和计算方法来预测基因和蛋白质的功能。基因重组对于生命过程有着重要意义,它能够交换遗传的信息,促进生命的进化。由于基因重组在基因的不同区域发生的概率不同,可将基因不同区域分为冷点和热点区域。本文基于序列信息对酵母DNA重组冷点和热点进行预测研究,采用统计学方法分析了序列的GC含量、碱基对的相对丰度和关联性、密码子偏性与基因重组的关系,得出冷点和热点区域与GC含量关系密切,重组热点区域中使用的密码子以GC结尾使用居多。由于酵母冷点和热点DNA序列相似度高,所以采用比对和碱基成分法对此进行预测效果不佳。为此本文提出基于灰色理论、复杂度和二联体结构属性相结合的伪核苷酸特征来预测酵母的重组冷点序列和重组热点序列,使用K近邻方法分类,Jackknife交叉验证方法测试结果表明所提出的模型具有较好的预测成功率。本预测方法能为生物学家发现序列中蕴含的重组信息,为揭示基因重组的机制提供帮助。
【关键词】：酵母序列 统计特征 特征提取 复杂度 重组热点和冷点
【学位授予单位】：景德镇陶瓷学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q811.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 引言7
• 1.2 酵母重组的研究背景及研究意义7-10
• 1.2.1 基因重组的概念8-9
• 1.2.2 酵母重组冷点和热点研究背景、意义及现状9-10
• 1.3 论文的工作内容安排10-11
• 2 基于酵母DNA序列统计特征及分析11-30
• 2.1 数据集的构建11
• 2.2 基于酵母序列提取单词的频率分析11-19
• 2.2.1 单核苷酸的频率12-13
• 2.2.2 二联核苷酸的频率13-15
• 2.2.3 三联核苷酸的频率15-19
• 2.3 GC含量分析19-20
• 2.4 二联核苷酸相对丰度分析20-22
• 2.5 碱基对的关联性分析22-25
• 2.6 密码子的偏性分析25-30
• 2.6.1 同义密码子使用度25-27
• 2.6.2 密码子适用指数27
• 2.6.3 密码子偏好参数27-30
• 3 常用的序列特征提取方法30-41
• 3.1 概述30
• 3.2 基于序列组成成分法提取特征30
• 3.3 基于序列的物理化学属性提取特征30-39
• 3.3.1 基于氨基酸的物理化学属性30-35
• 3.3.2 基于二联核苷酸的结构属性35-39
• 3.4 基于图像信息的DNA序列特征提取39-41
• 3.4.1 2D图像表示法39
• 3.4.2 3D图像表示法39-41
• 4 基于酵母序列冷点和热点的分类预测结果41-56
• 4.1 酵母序列信息的特征提取41-46
• 4.1.1 基于灰色理论的伪核苷酸特征提取41-43
• 4.1.2 基于结构属性的伪二联核苷酸的特征提取43
• 4.1.3 基于复杂度的特征提取43-46
• 4.2 对酵母序列分类和检验评估46-52
• 4.2.1 基于支持向量机对酵母序列分类与评估47-50
• 4.2.2 基于随机森林对酵母序列分类与评估50
• 4.2.3 基于K近邻法对酵母序列分类与评估50-52
• 4.3 基于酵母序列优化测试结果52-54
• 4.3.1 特征选择概念52-53
• 4.3.2 特征选择方法具体介绍53-54
• 4.3.3 基于酵母序列的前向特征选择方法54
• 4.4 基于酵母序列的预测结果与比较54-56
• 5 总结与展望56-57
• 5.1 总结56
• 5.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-65
• 攻读硕士学位期间参加的项目和所发表的论文65

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本文编号：335971