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RNA剪接识别研究

闫晓强  
【摘要】: RNA剪接是真核细胞基因表达中非常重要的一个生物过程,通过RNA剪接,可以产生许多具有功能的,带有编码信息的mRNA,它对生物的发育及进化至关重要。所以RNA剪接识别是正确理解基因表达过程的重要一步,而剪接的识别的关键是依赖于剪接位点的判定,本文的工作即是针对剪接位点的正确识别进行研究。 真核细胞pre-mRNA的剪接位点处存在一定的序列保守性,对于它所对应的cDNA序列而言,内含子5’端(供体位点)和3’端(受体位点)的碱基几乎都是GT和AG,因此称为GT-AG规则。然而,只由GT-AG规则判断剪接位点会得到许多虚假的剪接位点。为了进一步准确地判断出真实的剪接位点,本文构建了基于支持向量机的多特征剪接位点识别算法,数值实验围绕人类基因中真实和虚假剪接位点进行。主要工作包括我们从给定基因序列中提取出了四种不同的特征向量(碱基组成频率、EIIP特征、四维向量特征、嘌呤嘧啶特征)并分别进行了预测,并在此基础上把它们融合,形成新的特征来预测,通过实验结果和与其他识别算法的比较验证了我们的预测具有很好的效果,而且把EIIP值作为特征应用于剪接位点的识别中,为我们通过生物特性来识别剪接位点提供了新线索。由于大量虚假剪接位点的存在,真实剪接位点和虚假剪接位点的样本数目极度不平衡,而我们更加关注真实剪接位点的识别,为此提出了基于加权支持向量机的非平衡样本剪接位点的方法,数值实验表明了我们的算法具有良好的识别效果。


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