微生物學(xué)研究的傳統(tǒng)渠道主要是分離純化和培養(yǎng)微生物,但不能針對不可培養(yǎng)的物種進(jìn)行研究,從而導(dǎo)致學(xué)科發(fā)展遭遇瓶頸。隨著分子生物學(xué)時代的到來,許多新技術(shù)被廣泛運(yùn)用到微生物多樣性鑒定的研究領(lǐng)域,其中基于16S20rRNA的第二代高通量測序技術(shù)已逐步成為主流。但由于測序得到的基因數(shù)據(jù)量龐大（數(shù)量級多在10⁵-10⁸之間）,如何快速從中挖掘分析出微生物群落多樣性的相關(guān)信息已成為該領(lǐng)域研究的重難點(diǎn)。近年來生物信息學(xué)將計算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究,成果頗豐,該模式對于解決基于測序數(shù)據(jù)挖掘的微生物群落多樣性分析難題具有重要指導(dǎo)意義。本論文主要針對于研究者分析微生物群落多樣性的現(xiàn)實(shí)困難和需求,研究出了一套基于16S20rRNA測序數(shù)據(jù)的分析方法,并綜合運(yùn)用該方法開發(fā)實(shí)現(xiàn)了一個基于Web的微生物多樣性信息在線分析及可視化展示的系統(tǒng)。本系統(tǒng)功能主要分為三個部分,即元數(shù)據(jù)準(zhǔn)備部分、后臺微生物多樣性分析部分和前端分析結(jié)果可視化部分。其中元數(shù)據(jù)準(zhǔn)備部分主要實(shí)現(xiàn)建立項(xiàng)目、上傳序列、設(shè)置參數(shù)、提交運(yùn)行的功能;后臺多樣性信息分析部分主要實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)優(yōu)化、群落組成分析、OTU聚類... 

【文章來源】：遼寧大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
    1.3 主要研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 本文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 相關(guān)技術(shù)綜述
    2.1 Node.js技術(shù)
    2.2 服務(wù)器框架Express
    2.3 MongoDB數(shù)據(jù)庫
    2.4 前端框架Vue.js
    2.5 16S rRNA測序數(shù)據(jù)概述
        2.5.1 FASTA格式說明
        2.5.2 FASTAQ格式說明
    2.6 微生物群落多樣性分析
        2.6.1 元數(shù)據(jù)預(yù)處理
        2.6.2 OTU聚類分析
        2.6.3 多樣性比較之Alpha分析
        2.6.4 多樣性比較之Beta分析
    2.7 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)需求分析
    3.1 需求概述
        3.1.1 用戶特征分析
        3.1.2 核心業(yè)務(wù)分析
    3.2 功能性需求分析
        3.2.1 系統(tǒng)頂層用例
        3.2.2 用戶信息管理
        3.2.3 項(xiàng)目管理
        3.2.4 待分析元數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
        3.2.5 系統(tǒng)通知管理
        3.2.6 分析結(jié)果管理
    3.3 非功能性需求分析
        3.3.1 可靠性需求
        3.3.2 性能需求
        3.3.3 可擴(kuò)展性需求
        3.3.4 安全性需求
    3.4 系統(tǒng)可行性分析
        3.4.1 技術(shù)可行性
        3.4.2 經(jīng)濟(jì)可行性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計
        4.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
        4.1.2 核心分析流程設(shè)計
        4.1.3 項(xiàng)目目錄結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.1.4 系統(tǒng)頁面UI設(shè)計
    4.2 系統(tǒng)功能模塊劃分與實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 模塊劃分
        4.2.2 模塊實(shí)現(xiàn)
    4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
        4.3.1 實(shí)體關(guān)系設(shè)計
        4.3.2 數(shù)據(jù)表設(shè)計
        4.3.3 數(shù)據(jù)庫功能實(shí)現(xiàn)
    4.4 系統(tǒng)部署
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 序列拼接技術(shù)
        5.1.1 序列拼接的問題描述
        5.1.2 序列拼接的策略
        5.1.3 序列拼接算法的實(shí)現(xiàn)
    5.2 序列比對技術(shù)
        5.2.1 序列比對的生物意義
        5.2.2 序列比對的模型選擇
        5.2.3 序列比對算法的實(shí)現(xiàn)
    5.3 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)運(yùn)用
        5.3.1 可視化技術(shù)選擇
        5.3.2 框架運(yùn)用
        5.3.3 可視化效果的實(shí)現(xiàn)
    5.4 基于事件回調(diào)的性能優(yōu)化
        5.4.1 系統(tǒng)性能瓶頸分析
        5.4.2 Node.js的異步優(yōu)勢
        5.4.3 微生物多樣性分析任務(wù)調(diào)度
    5.5 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測試
    6.1 測試原理概述
    6.2 功能性測試
        6.2.1 接口單元測試
        6.2.2 接口集成測試
        6.2.3 功能模塊測試
    6.3 非功能性測試
        6.3.1 兼容性測試
        6.3.2 穩(wěn)定性測試
        6.3.3 并發(fā)控制測試
    6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 本文總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于K-mer相似性算法的DNA探針設(shè)計系統(tǒng)[D]. 崔曉飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于D3.js的數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)框架設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 權(quán)鑫.北京交通大學(xué) 2016
[5]電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘可視化平臺的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳建建.鄭州大學(xué) 2016
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[7]雙序列比對Needleman-Wunsch算法的分布式并行優(yōu)化研究[D]. 馮百龍.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
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本文編號：3177107