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模式生物基因组中可变剪接位点的预测及序列特征分析

邢永强  
【摘要】: 信使RNA的可变剪接是真核生物有别于原核生物的基本特征之一。可变剪接使单个基因产生多种转录物,是多细胞高等真核生物蛋白质多样性和功能复杂性的主要机制。mRNA前体的可变剪接具有组织发育阶段性、特异性等特征,在系统发育、分化和癌变过程中发挥着非常重要的作用。论文首先对人类盒式外显子和内含子保留两类可变剪接模式的一些基本特征进行了统计;其次根据剪接位点附近的单碱基,碱基二联体和三联体的保守性等特征,利用基于多样性指标的二次判别法对人类盒式外显子和内含子保留的供体端和受体端可变剪接位点进行了预测。交叉检验结果表明,盒式外显子供体端和受体端的识别精度分别达到93%、84%以上的水平;内含子保留供体端和受体端的识别精度分别达到89%、81%以上的水平。 老鼠和人类基因组的同源性超过90%,老鼠基因组的研究为人类基因组序列研究提供了很好的实验数据。论文统计分析了老鼠盒式外显子和内含子保留剪接位点附近的保守性特征,根据剪接位点附近的保守性等特征,分别利用基于多样性指标的支持向量机和二次判别法对盒式外显子和内含子保留的供体端和受体端的可变剪接位点进行了预测。独立检验结果表明,利用SVM法对盒式外显子供体端预测的总体精度是96.17%,F值是0.7055,受体端预测精度稍低一些,总体精度大于88%,F值是0.3815;对内含子保留供体端预测的总体精度大于88%,F值是0.4700;受体端预测的总体精度也在88%以上,F值是0.3588。利用IDQD算法的预测结果与SVM的结果相当,盒式外显子和内含子保留的供体端和受体端预测也均能达到较高的识别精度。表明IDQD与SVM算法相当,可以作为生物信息学中解决预测问题的工具之一。


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