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《复旦大学》 2013年
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比较基因组学可视化工具Geno2Cir及其在裸子植物叶绿体基因组比较的应用

胡祎瑶  
【摘要】:近年来,海量的因组数据令传统的数据可视化方法显得束手无策。如何更加高效、方便的进行基因组水平上的比较和数据可视化是摆在当今生物信息学家面前的一大课题。Circos软件是一款功能强大的数据可视化的图形生成软件,但是该软件需要使用者自己编程提取所需数据,因此如何将基因组数据(序列信息,注释信息,构成比例,等等)与该软件衔接是个非常实际的问题。 这里,我们设计出一个能够将基因组数据快速与Circos软件衔接的工具——Geno2Cir。这个工具可以处理对位排列好的基因组数据,并根据用户需求调节参数,比如:基因组比较的步移长度和窗口长度,利用K2P (Kimura2-parameter)方法进行序列距离比较的参数设置,以及参照序列的选择等,然后得到能够直接用于生成Circos图像的文件。本工具不仅可以进行基因组之间的两两比较,也可以进行多个基因组之间的同时比较。前者利用窗口步移法进行序列之间的直接比较,后者利用K2P方法先计算两两序列之间的距离,然后得到所有序列之间的距离矩阵之后再计算总体的差异。 我们利用这一工具已经应用于裸子植物松属物种的叶绿体基因组比较,分析了该属物种之间叶绿体基因基因组的异同和规律,找到了可能适用于裸子植物系统进化以及种水平分类鉴别等研究的位点。特别适用于在一些不能使用通用DNA条形码的植物类群中,分析叶绿体基因组水平的变异规律,寻找潜在的适用于该类群植物的条形码。还可以应用于利用整个叶绿体基因组作为条形码位点的研究中,作为分析变异和直观显示比较结果的工具。 该工具还在亲缘关系较远但是序列差异较小的凤蝶总科线粒体基因组比较中得到了应用。总之,这一工具能够应用于比较基因组学、生物系统学、系统发育学、遗传学等诸多学科。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:Q943

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