基于結(jié)構(gòu)變異與缺失基因的人種差異研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-20 00:11
基于生活環(huán)境以及生活方式等不同導(dǎo)致的自然選擇壓力的差異揭示了不同人種基因組之間的多樣性。本課題認(rèn)為,正常人群中的基因組大片段缺失現(xiàn)象與其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性進(jìn)化有關(guān)。對(duì)此,本文基于人種差異分析了正常人群基因組上的缺失與其環(huán)境適應(yīng)性之間的聯(lián)系。通過(guò)分析缺失變異的分布,本文發(fā)現(xiàn)除猶太人外大部分人種的染色體缺失分布情況高度相似,而猶太人的獨(dú)特分布很可能是由其與外族通婚較少導(dǎo)致。此外本研究還發(fā)現(xiàn)芬蘭人染色體上的缺失頻率較高,本文推斷這可能與其如今生活在高寒地區(qū)而逐漸丟失掉其祖先在熱帶地區(qū)生存必需的功能有關(guān)。進(jìn)一步分析缺失變異中的基因結(jié)構(gòu)信息后,發(fā)現(xiàn)除了猶太人以外,其他人種的基因缺失大多集中在Y染色體上最集中。研究數(shù)據(jù)還表明大部分缺失基因是編碼基因,本文推測(cè)這可能因?yàn)榉蔷幋a基因在調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中往往處于上游,而編碼基因的產(chǎn)物集中在下游且其功能易被替換,故而更易出現(xiàn)缺失;谌笔Щ蚬δ芨患慕Y(jié)果,本研究發(fā)現(xiàn)歐洲人、拉丁人和南亞人的富集通路較為相似,特別地,前人研究也間接證明三個(gè)人種具有較近的親緣關(guān)系。接著本研究進(jìn)一步從基因進(jìn)化速率角度分析,發(fā)現(xiàn)缺失基因的背景堿基替換速率顯著高于未缺失基因(P-value:0...
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
內(nèi)容摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景介紹
1.1.1 結(jié)構(gòu)變異的定義與介紹
1.1.2 結(jié)構(gòu)變異與人種的關(guān)系
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及局限
1.3 問(wèn)題的提出和背景假設(shè)
1.4 本課題的特色與創(chuàng)新之處
1.5 本研究主要內(nèi)容概述
2 研究思路和流程
2.1 結(jié)構(gòu)變異信息的收集與整合
2.1.1 結(jié)構(gòu)變異數(shù)據(jù)收集
2.1.2 結(jié)構(gòu)變異的整合
2.2 人種差異性研究的具體步驟
2.2.1 人種特異結(jié)構(gòu)變異研究
2.2.2 人種特異缺失基因分析
2.2.3 致病性基因分布與多基因疾病
2.3 缺失基因與進(jìn)化分析
2.3.1 共線(xiàn)性缺失基因?qū)Ψ治?br> 2.3.2 缺失基因與進(jìn)化速率分析
2.4 功能替換基因以及進(jìn)化歷史證據(jù)的尋找
3 人種間結(jié)構(gòu)變異情況的分析與評(píng)估
3.1 主要研究?jī)?nèi)容
3.1.1 數(shù)據(jù)的收集和整合
3.1.2 基于人種的結(jié)構(gòu)變異分布統(tǒng)計(jì)
3.2 研究數(shù)據(jù)和方法
3.2.1 1000 基因組計(jì)劃
3.2.2 基因組變異數(shù)據(jù)庫(kù)
3.2.3 基于最大團(tuán)算法的結(jié)構(gòu)變異數(shù)據(jù)整合
3.2.4 染色體相對(duì)長(zhǎng)度和絕對(duì)長(zhǎng)度下人種特異結(jié)構(gòu)變異分布計(jì)算
3.3 研究結(jié)論
3.3.1 結(jié)構(gòu)變異數(shù)據(jù)整合結(jié)果
3.3.2 人種特異結(jié)構(gòu)變異分布
3.3.3 人種特異結(jié)構(gòu)變異長(zhǎng)度分布情況
3.4 本章小結(jié)
4 基于基因缺失的人種差異性研究
4.1 主要研究?jī)?nèi)容
4.1.1 缺失基因分布統(tǒng)計(jì)
4.1.2 人種特異缺失基因分析
4.1.3 人種特定通路分析
4.2 研究方法
4.2.1 卡方檢驗(yàn)尋找人種特異性缺失基因
4.2.2 特異缺失基因的富集分析
4.2.3 Fisher精確檢驗(yàn)進(jìn)行共線(xiàn)性分析
4.2.4 Disease Ontology(DO)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行疾病富集分析
4.3 結(jié)果與評(píng)估
4.3.1 缺失基因人種分布情況
4.3.2 人種特異缺失基因研究
4.3.3 缺失基因富集分析結(jié)果
4.3.4 特定人種缺失基因富集分析
4.3.5 缺失通路以及缺失基因共線(xiàn)性研究
4.4 本章小結(jié)
5 基因進(jìn)化與人種的關(guān)系研究
5.1 主要研究?jī)?nèi)容
5.1.1 基因進(jìn)化速率分析
5.1.2 缺失基因功能替換與人種環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)化的相關(guān)性研究
5.2 研究方法和思路
5.2.1 Ka/Ks(dN/dS)比率計(jì)算
5.2.2 TCGA和 GTEx數(shù)據(jù)庫(kù)
5.2.3 缺失基因進(jìn)化研究
5.3 研究結(jié)果與討論
5.3.1 缺失基因和未缺失基因的進(jìn)化差異
5.3.2 高頻缺失基因分析
5.3.3 人類(lèi)與尼安德特人基因組差異比較分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號(hào):3633897
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內(nèi)容摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景介紹
1.1.1 結(jié)構(gòu)變異的定義與介紹
1.1.2 結(jié)構(gòu)變異與人種的關(guān)系
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及局限
1.3 問(wèn)題的提出和背景假設(shè)
1.4 本課題的特色與創(chuàng)新之處
1.5 本研究主要內(nèi)容概述
2 研究思路和流程
2.1 結(jié)構(gòu)變異信息的收集與整合
2.1.1 結(jié)構(gòu)變異數(shù)據(jù)收集
2.1.2 結(jié)構(gòu)變異的整合
2.2 人種差異性研究的具體步驟
2.2.1 人種特異結(jié)構(gòu)變異研究
2.2.2 人種特異缺失基因分析
2.2.3 致病性基因分布與多基因疾病
2.3 缺失基因與進(jìn)化分析
2.3.1 共線(xiàn)性缺失基因?qū)Ψ治?br> 2.3.2 缺失基因與進(jìn)化速率分析
2.4 功能替換基因以及進(jìn)化歷史證據(jù)的尋找
3 人種間結(jié)構(gòu)變異情況的分析與評(píng)估
3.1 主要研究?jī)?nèi)容
3.1.1 數(shù)據(jù)的收集和整合
3.1.2 基于人種的結(jié)構(gòu)變異分布統(tǒng)計(jì)
3.2 研究數(shù)據(jù)和方法
3.2.1 1000 基因組計(jì)劃
3.2.2 基因組變異數(shù)據(jù)庫(kù)
3.2.3 基于最大團(tuán)算法的結(jié)構(gòu)變異數(shù)據(jù)整合
3.2.4 染色體相對(duì)長(zhǎng)度和絕對(duì)長(zhǎng)度下人種特異結(jié)構(gòu)變異分布計(jì)算
3.3 研究結(jié)論
3.3.1 結(jié)構(gòu)變異數(shù)據(jù)整合結(jié)果
3.3.2 人種特異結(jié)構(gòu)變異分布
3.3.3 人種特異結(jié)構(gòu)變異長(zhǎng)度分布情況
3.4 本章小結(jié)
4 基于基因缺失的人種差異性研究
4.1 主要研究?jī)?nèi)容
4.1.1 缺失基因分布統(tǒng)計(jì)
4.1.2 人種特異缺失基因分析
4.1.3 人種特定通路分析
4.2 研究方法
4.2.1 卡方檢驗(yàn)尋找人種特異性缺失基因
4.2.2 特異缺失基因的富集分析
4.2.3 Fisher精確檢驗(yàn)進(jìn)行共線(xiàn)性分析
4.2.4 Disease Ontology(DO)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行疾病富集分析
4.3 結(jié)果與評(píng)估
4.3.1 缺失基因人種分布情況
4.3.2 人種特異缺失基因研究
4.3.3 缺失基因富集分析結(jié)果
4.3.4 特定人種缺失基因富集分析
4.3.5 缺失通路以及缺失基因共線(xiàn)性研究
4.4 本章小結(jié)
5 基因進(jìn)化與人種的關(guān)系研究
5.1 主要研究?jī)?nèi)容
5.1.1 基因進(jìn)化速率分析
5.1.2 缺失基因功能替換與人種環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)化的相關(guān)性研究
5.2 研究方法和思路
5.2.1 Ka/Ks(dN/dS)比率計(jì)算
5.2.2 TCGA和 GTEx數(shù)據(jù)庫(kù)
5.2.3 缺失基因進(jìn)化研究
5.3 研究結(jié)果與討論
5.3.1 缺失基因和未缺失基因的進(jìn)化差異
5.3.2 高頻缺失基因分析
5.3.3 人類(lèi)與尼安德特人基因組差異比較分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號(hào):3633897
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