自然处理肽的生物信息学研究

发布时间：2017-04-13 16:13

  本文关键词：自然处理肽的生物信息学研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在人体免疫系统中,T细胞的识别、监控功能主要是靠监管MHC分子递呈的自然处理肽来实现,所以自然处理肽在免疫系统中起着至关重要的作用。在应用研究中,自然处理肽已经被应用于免疫耐受、免疫调节、细胞免疫、移植排斥、个性化疫苗等各个方面。MHC-I类分子递呈的自然处理肽主要来源于由蛋白酶体降解和处理的内源性蛋白,他们也可以被看作是基因转录与翻译产物的碎片,被喻为天然的“基因芯片”。尽管在应用研究和基础研究上自然处理肽都有重要的意义,但是,目前专门用于分析自然处理肽的生物信息学流程和软件还比较欠缺。所以急需开发和训练MHC结合肽与自然处理肽相关软件和工具。在本论文中,我们进行了以下研究：1.设计了一个从自然处理肽追溯到蛋白质序列及核酸序列的定位分析流程。在该流程中,我们采用BLAST比对的方法,从自然处理肽出发将其比对到蛋白质序列和核酸序列。使用该流程分析了我们收集到的自然处理肽,证明了一些理论预测基因的存在与表达,发现了一些可能的新基因与新单核苷酸多态性位点。2.开发了一个自然处理肽的预测工具———NIEluter。该工具基于支持向量机,可以预测六种HLA等位基因,四种长度的自然处理肽,有助于实验免疫学家直接从蛋白质抗原序列预测能够自然处理并递呈的细胞毒性T细胞表位,可以极大的节约科研经费与时间。MHC结合肽在体内未必能够被蛋白酶体加工处理及TAP转运而自然递呈到细胞膜表面的相应MHC抗原分子结合槽中,因此直接预测自然处理肽的软件比已研究开发得较多的MHC结合肽预测工具更有意义与价值。为了方便交流,我们将第一部分工作流程放到http://immunet.cn/nie/demo.html网页中。第二部分工作的成果已开发成为一个可供自由访问与免费使用的网络服务,网址是：http://immunet.cn/nie/cgi-bin/nieluter.pl。
【关键词】：自然处理肽 支持向量机 免疫基因组学 免疫蛋白质组学
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R392;Q811.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 生物信息学10
• 1.2 自然处理肽10-11
• 1.3 自然处理肽的生物信息学研究现状11-13
• 1.3.1 自然处理肽来源与定位研究进展11-12
• 1.3.2 自然处理肽的预测研究进展12-13
• 1.4 本文的主要研究内容及结构安排13-14
• 第二章 自然处理肽的来源与定位研究14-28
• 2.1 研究背景14-15
• 2.2 材料和方法15-19
• 2.2.1 数据集15-16
• 2.2.2 序列比对方法及用到数据库16-18
• 2.2.3 工作流程18-19
• 2.3 结果分析19-26
• 2.3.1 在蛋白水平上证实了蛋白质的存在19-21
• 2.3.2 新基因21-24
• 2.3.3 SNP和SAAP24-26
• 2.3.4 信息不明确的序列26
• 2.4 本章小结26-28
• 第三章 基于机器学习方法的自然处理肽预测28-46
• 3.1 研究背景28-29
• 3.2 材料和方法29-35
• 3.2.1 数据集29-30
• 3.2.2 特征编码方式30-32
• 3.2.3 预测方法32-33
• 3.2.4 性能评估33
• 3.2.5 构建组合支持向量机模型33-35
• 3.3 结果分析35-45
• 3.3.1 等位基因HLA-A0201结果35-38
• 3.3.2 等位基因HLA-B0702结果38-39
• 3.3.3 等位基因HLA-B3501结果39-40
• 3.3.4 等位基因HLA-B4403结果40-41
• 3.3.5 等位基因HLA-B5301结果41-42
• 3.3.6 等位基因HLA-B5701结果42-43
• 3.3.7 网络服务43-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 总结和展望46-48
• 4.1 全文总结46
• 4.2 后续展望46-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-54
• 附录54-63
• 硕士期间取得的研究成果63

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本文编号：303973