全球背景下人源甲型流感病毒传播行为分析

发布时间：2017-09-28 01:12

  本文关键词：全球背景下人源甲型流感病毒传播行为分析

  更多相关文章： 人源甲型流感病毒 传播行为特征 传播网络 网络特征参数

【摘要】：一直以来,流行性感冒长期肆虐人类。特别是到了二十世纪,流感病毒多次变异造成了严重的人源甲型流感大爆发。甲型流感病毒自身变异性极强,导致了流感强大的传播能力。加之交通工具日益发展,大大加快了流感疫情的传播速度,两者相互结合使得流感病毒的防控成为了世界各国的难题。本文以全球性流感监控数据为研究对象,利用生物信息学方法结合疫情地理、时间信息探索人源甲型流感病毒的传播行为特征。其成果的取得,期望能够从全球的角度及时、准确地分析近期的人源流感传播行为特征,为科学地防控流感大流行提供知识储备和理论基础,从而提高流感疫情的防控能力。论文提出了两类病毒序列的相似度分类方法,在分类的基础上,建立流感病毒传播子网,通过对网络参数分析挖掘出流感病毒传播特征,并以此作为防治流感病毒的理论基础和理论依据。论文的主要工作包括:(1)提出了两种蛋白质序列特征提取方法,并以两种特征提取方法为基础,提出了人源甲型流感病毒HA基因蛋白序列相似度计算方法,通过对经典ND蛋白序列的相似度分析验证了相似度计算方法的有效性,并将方法应用于甲型流感病毒蛋白质序列的分类。(2)提出了全球背景下人源甲型流感病毒传播网络的建立方法。该方法首先利用序列的特征向量进行PCA降维聚类,分离出变异子群的毒株。然后以地点为节点,以分代传播为模型,建立新型毒株样本对应的传播网络。提出了几个网络参数作为流感病毒传播的特征指标,以节点度、传播距离、传播时间、传播速率等作为探究流感病毒传播中重要地点、传播广度、传播快慢的几个重要特征指标。(3)构建了1975年至2015年人源甲型H1N1和H3N2流感病毒的传播网络,以网络参数作为特征指标探究全球背景下人源甲型H1N1和H3N2流感病毒在1975年至2015年的传播行为特征。
【关键词】：人源甲型流感病毒 传播行为特征 传播网络 网络特征参数
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R511.7
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 课题研究的目的及意义10-11
• 1.2.1 课题研究目的10
• 1.2.2 课题研究意义10-11
• 1.3 流感病毒进化与传播的研究现状11-14
• 1.3.1 国外研究现状11-13
• 1.3.2 国内研究现状13-14
• 1.4 研究内容及研究方法14-15
• 1.4.1 主要研究内容14
• 1.4.2 主要研究方法14-15
• 1.5 论文结构安排15-17
• 第二章 流感及流感病毒相关知识17-25
• 2.1 概述17
• 2.2 流感病毒概况17-20
• 2.2.1 流感病毒简介17-19
• 2.2.2 甲型流感流行史19-20
• 2.3 流感病毒的变异20-21
• 2.4 生物信息学研究21-23
• 2.4.1 生物信息学简介22
• 2.4.2 流感病毒数据库22-23
• 2.5 本章小结23-25
• 第三章 人源甲型流感病毒蛋白质序列相似度分析方法25-43
• 3.1 概述25-26
• 3.2 两种蛋白质序列特征提取方法26-31
• 3.2.1 基于k词的蛋白质序列特征提取方法26-27
• 3.2.2 基于氨基酸物理化学性质的特征提取方法27-31
• 3.3 特征提取方法在序列相似度分析中的应用31-41
• 3.3.1 序列相似度计算方法33-34
• 3.3.2 ND5蛋白质样本的相似度分析34-39
• 3.3.3 流感病毒样本的相似度分析39-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第四章 人源甲型流感病毒传播网络分析方法43-63
• 4.1 概述43
• 4.2 新旧两类病毒毒株的分离43-48
• 4.2.1 毒株样本的获取44-45
• 4.2.2 毒株经纬度信息的获取45
• 4.2.3 基于PCA降维的子群划分方法45-48
• 4.3 流感病毒传播网络的建立48-56
• 4.3.1 节点的确定48-50
• 4.3.2 节点连通情况的确定50-53
• 4.3.3 边长的计算方法53-56
• 4.4 流感病毒传播网络的特征指标56-62
• 4.4.1 度56-59
• 4.4.2 传播距离59-61
• 4.4.3 传播时间61
• 4.4.4 传播速率61-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 人源甲型流感病毒传播行为分析(1975-2015)63-74
• 5.1 概述63-64
• 5.2 全球背景下H1N1病毒传播行为分析64-70
• 5.2.1 H1N1大样本的序列聚类及子群划分64-67
• 5.2.2 H1N1流感病毒传播子网的建立67
• 5.2.3 H1N1流感病毒传播行为特征分析67-70
• 5.3 全球背景下H3N2病毒传播行为分析70-73
• 5.3.1 H3N2大样本的序列聚类及子群划分71
• 5.3.2 H3N2流感病毒传播子网的建立71
• 5.3.3 H3N2流感病毒传播行为特征分析71-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第六章 结论与展望74-76
• 6.1 结论74-75
• 6.2 展望75-76
• 参考文 献76-81
• 致谢81-82
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文82-83

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