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《江南大学》 2018年
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基于拟氨基酸编码方法的疾病基因偏好性研究

马冲  
【摘要】:疾病基因在药物的研制以及对生物体的结构功能等方面具有重要的作用。科学工作者在研究基因的表达时认识到了密码子偏好性的重要作用。通过对不同物种的密码子偏好性研究,发现不同物种的密码子使用情况并不相同,并且存在明显偏好性。而在同一物种中,不同功能的基因其密码子使用偏性也存在着很大的差异。朱平教授利用氨基酸编码方法提出了拟氨基酸编码方法对78个人类基因进行研究,而利用拟氨基酸编码方法对疾病基因偏好性研究,将有重要意义。本文以疾病基因为研究对象,应用拟氨基酸编码方法对疾病基因进行偏好性研究,并根据欧氏距离对密码子进行聚类分析,得到偏好性结果。本文做了下面几点工作:(1)第二章中,密码子适应指数(codon cdaptation index,CAI)是反映密码子偏好性的一个重要指标。由于物种的差异性,研究密码子偏好性的指标也不断涌现。因此,根据拟氨基酸编码方法提出拟密码子适应指数(quasi-codon adaptation index,Q-CAI)。首先通过CAI模型方法,实验结果发现密码子具有偏好性,其次,利用本章提出的Q-CAI方法运算,实验数据比CAI运算值更高,能更有效的评价密码子偏好性。说明了Q-CAI方法比CAI方法更具有优越性,是衡量密码子偏好性的有效方法,对研究物种的基因突变有重要参考意义。(2)第三章在拟氨基酸编码方法下研究血凝素基因。血凝素是禽流感病毒发生变异的主要原因,分析禽流感病毒血凝素基因的密码子偏好性及亲缘关系,为流感病毒的预防和疫苗研制提供理论依据。选取70条流感病毒的血凝素序列,分析了碱基组成,运用SPSS软件,并进行中性绘图分析,发现病毒序列受自然选择的影响较大。分别根据RSCU(relative synonymous codon usage)和QRSCU(quasi relative synonymous codon usage)值,对70条流感病毒的血凝素序列进行系统聚类,从两个聚类结果分析出:H7N2和H7N3聚为一类,H2N2和H2N9聚为一类,H7N1和H7N9聚为一类,表明这些血凝素基因的亲缘关系较近,这对研究流感病毒血凝素的进化起到重要作用,为研究流感疫苗提供重要参考数据。(3)第四章运用密码子偏好性理论知识,进一步对p53家族偏好性研究。主要以p53家族基因编码序列和氨基酸为研究对象,利用Markov模型的转移概率矩阵分析p53家族碱基的偏好性,然后利用状态空间合并映射的概念,对氨基酸连接进行分类,对p53家族氨基酸连接偏好性进行了研究。最后,对第三位碱基相连接的偏好性分析。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R-05

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