甲型H1N1、H3N2流感病毒进化与传播规律研究

发布时间：2017-06-21 19:09

  本文关键词：甲型H1N1、H3N2流感病毒进化与传播规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前，生物信息学方法被广泛应用于流感病毒测序数据的分析和研究，并取得了很好的研究成果。采用生物信息学方法研究和分析人源甲型流感病毒的进化与传播，可以帮助人们分析甲型流感病毒的流行趋势并预测疫情的变化，使人们能够采取积极有效的监测防控措施来最大程度地控制疫情的传播，降低大规模流行的风险。 论文以NCBI数据库中1968－2012年间来自于全球的人源甲型H1N1和H3N2流感病毒监控测序数据为研究对象，提出了基于PCA(Principal componentsanalysis，主成分分析)方法的基因序列聚类方法，以及流感病毒的全球性传播过程模拟方法。并基于H1N1、H3N2病毒样本的聚类分析与传播过程的模拟，分析和研究了人源甲型流感病毒的全球性进化与传播规律。 (1)提出基于PCA的HA(Hemagglutinin,血凝素)基因序列聚类分析方法。 论文通过详细叙述HA基因序列的获取方法与步骤，以及如何对其进行对位排列、按时间顺序排列和数字化映射，提出了基于PCA的聚类方法。并利用该方法对数字化映射后的HA基因数据进行图形化表示和分类。为了测试该方法的有效性，，论文选取部分数据集作为实验对象，结果表明本文方法的有效性。 (2)提出流感病毒的全球性传播过程模拟方法，具体包括世界地图背景上的流感样本映射和传播过程的动态模拟两部分。 根据HA基因样本数据中的毒株样本发生地的经纬度信息与世界地图背景上地理位置的相互对应关系，提出流感病毒的全球性传播过程模拟方法。即首先将样本以点的形式映射到世界地图相应的地理位置上，再在Flash可视化平台上模拟其随时间推移的传播过程。通过测试数据集验证了该方法的可行性，并对测试数据集的传播过程模拟效果进行了系统的分析和评价。 (3)分析和研究了甲型H1N1和H3N2流感病毒的全球性进化与传播规律。 通过对H1N1和H3N2病毒样本在Flash平台上全球传播过程的描述，揭示它们的进化特征与传播规律分析，并分析它们之间进化与传播的相互关系。
【关键词】：人源甲型流感病毒 PCA聚类 动态传播 数据可视化 进化与传播规律分析
【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】：2014
【分类号】：R373.13
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景10
• 1.2 课题研究的目的及意义10-12
• 1.2.1 课题研究目的11
• 1.2.2 课题研究意义11-12
• 1.3 甲型流感病毒进化的研究现状12-14
• 1.3.1 国外研究现状12-13
• 1.3.2 国内研究现状13-14
• 1.4 论文的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15-16
• 第二章 流感病毒相关知识16-25
• 2.1 概述16
• 2.2 流感病毒概况16-18
• 2.2.1 流感病毒简介16-17
• 2.2.2 流感病毒进化历史17-18
• 2.3 流感病毒进化与变异机制18-19
• 2.3.1 抗原漂移18
• 2.3.2 抗原转变与基因重组18-19
• 2.4 生物信息学与流感病毒研究19-24
• 2.4.1 生物信息学概述19-20
• 2.4.2 生物信息学相关数据库20-23
• 2.4.3 生物信息学在流感病毒研究中的应用23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 基于 PCA 的甲型流感病毒 HA 基因序列聚类分析方法25-41
• 3.1 概述25
• 3.2 PCA（主成分分析）与聚类分析25-29
• 3.2.1 PCA 概述26-27
• 3.2.2 聚类分析概述27-28
• 3.2.3 PCA 用于聚类分析28-29
• 3.3 HA 基因序列的获取29-30
• 3.4 HA 基因序列的对位排列30-34
• 3.4.1 MUSCLE 介绍30-31
• 3.4.2 对位排列 HA 基因序列31-33
• 3.4.3 基于时间顺序排列 HA 基因序列33-34
• 3.5 HA 基因序列的数字化映射34-37
• 3.6 HA 基因序列的 PCA 聚类分析37-40
• 3.7 本章小结40-41
• 第四章 世界地图背景上的流感样本映射与传播模拟41-52
• 4.1 概述41-42
• 4.2 世界地图背景上的流感样本映射方法42-45
• 4.2.1 菌株样本发生地的信息提取42-43
• 4.2.2 发生地经纬信息的检索与查询43-44
• 4.2.3 流感样本在世界地图背景上的映射44-45
• 4.3 流感病毒传播过程的动态模拟45-50
• 4.3.1 Flash 平台上的流感样本随时间推移的过程描述45-48
• 4.3.2 传播过程的动态模拟举例 148-49
• 4.3.3 传播过程的动态模拟举例 249-50
• 4.4 传播过程的动态模拟效果评价50-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第五章 人源甲型流感病毒的全球性进化与传播过程分析（1968－2012）52-73
• 5.1 概述52
• 5.2 人源甲型流感 H1N1 病毒的全球性进化与传播规律52-59
• 5.2.1 H1N1 的进化特征分析（1976－2012）53-55
• 5.2.2 H1N1 的进化与传播规律分析55-59
• 5.3 人源甲型流感 H3N2 病毒的全球性进化与传播规律59-65
• 5.3.1 H3N2 的进化特征分析（1968－2012）59-61
• 5.3.2 H3N2 的进化与传播规律分析61-65
• 5.4 H1N1 和 H3N2 在 1968－2012 之间进化与传播的相互关系65-69
• 5.5 研究结果的对比讨论69-72
• 5.6 本章小结72-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 6.1 结论73-74
• 6.2 展望74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-80
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张家淮;徐红;张烨;赵翔;郭俊峰;蓝雨;舒跃龙;;1981～2005年中国H1N1甲型流感病毒血凝素基因的HA1演变特征[J];病毒学报;2007年05期

2 顾敏;曹永忠;刘秀梵;;生物信息学在A型流感病毒研究中的应用[J];病毒学报;2011年03期

3 肖革新,代解杰;生物信息学在病毒学研究中的应用[J];国外医学.病毒学分册;2004年04期

4 于化龙;;主成分分析应用研究综述[J];经营管理者;2013年03期

5 周小东;曾照芳;李明强;;甲型H1N1流感病毒HA基因进化与蛋白特征分析[J];激光杂志;2010年05期

6 张永利;傅俊伟;;基于主成分分析方法的聚类分析方法在灾情综合分类中的应用[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2011年02期

7 吴帆,李石君;一种高效的层次聚类分析算法[J];计算机工程;2004年09期

8 肖绚;邵世煌;;一种新颖的蛋白质序列可视化模型[J];计算机工程;2008年03期

9 王显金;阳军;;聚类分析方法在DNA序列分类中的应用[J];宁波工程学院学报;2011年03期

10 岳峰;孙亮;王宽全;王永吉;左旺孟;;基因表达数据的聚类分析研究进展[J];自动化学报;2008年02期

  本文关键词：甲型H1N1、H3N2流感病毒进化与传播规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：469650