本文關(guān)鍵詞：必需基因與復(fù)制起始點(diǎn)數(shù)據(jù)庫的建立及分析　出處：《天津大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著基因測序技術(shù)的不斷發(fā)展,生物領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長。而如何從海量數(shù)據(jù)中挖掘出有價(jià)值的信息和模型,則逐步成為生物信息學(xué)研究的主要內(nèi)容。生物必需基因和復(fù)制起始點(diǎn)均是維持生命正常代謝生存的主要基因組元件,本論文主要專注于上述兩者的數(shù)據(jù)收集與分析,介紹了相應(yīng)數(shù)據(jù)庫,并對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行生物信息學(xué)分析與應(yīng)用。論文第一部分主要圍繞生物必需基因這一內(nèi)容展開的。首先介紹了全新版本的必需基因數(shù)據(jù)DEG,目前DEG數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)較于之前版本有了重大的擴(kuò)充,不僅大量收集了不同實(shí)驗(yàn)條件下原核和真核生物的必需基因,同時(shí)也收集了大量必需的非編碼基因元件,例如非編碼RNA、啟動(dòng)子、調(diào)控序列及復(fù)制起始點(diǎn)等。并且,我們還開發(fā)了可定制的序列對(duì)比服務(wù),用戶可將自己的基因序列、注釋或非注釋的全基因組序列提交到DEG中,與自己選定的特殊物種或者特殊實(shí)驗(yàn)條件下的必需基因進(jìn)行序列對(duì)比。另外,基于DEG中的數(shù)據(jù)分析,我們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌基因組中必需基因在全部基因中的比例與基因組長度成指數(shù)型衰減,并對(duì)五種生物進(jìn)行了必需基因與非必需基因的GO富集分析。最后,通過全面分析和比較23種細(xì)菌中必需基因和非必需基因之間的Ka/Ks值,發(fā)現(xiàn)在這些細(xì)菌中必需基因相比于非必需基因要更加保守。而且我們還基于蛋白質(zhì)直系同源簇(COGs)數(shù)據(jù)庫將蛋白質(zhì)編碼基因進(jìn)行功能分類,發(fā)現(xiàn)屬于COG子類中G(糖代謝與轉(zhuǎn)運(yùn))、H(輔酶代謝轉(zhuǎn)運(yùn))、I(轉(zhuǎn)錄),J(翻譯、核糖體代謝和生物合成)及K(脂類代謝轉(zhuǎn)運(yùn))的必需基因在細(xì)菌中相比于這些類別中的非必需基因呈現(xiàn)出更強(qiáng)的保守性。論文第二部分主要分析了生物復(fù)制起始點(diǎn)及其特點(diǎn)。我們收集了大量不同種類生物的復(fù)制起始點(diǎn)數(shù)據(jù),分別建立了原核和真核生物復(fù)制起始點(diǎn)數(shù)據(jù)庫DoriC和DeOri。其中DoriC數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不僅有了大幅增長,而且也新增了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及理論預(yù)測的古菌復(fù)制起始點(diǎn)數(shù)據(jù)。同時(shí)DeOri也是第一個(gè)包含不同真核生物復(fù)制起始點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫。論文最后介紹了第一個(gè)古菌基因組復(fù)制起始點(diǎn)網(wǎng)上預(yù)測系統(tǒng)Ori-Finder 2。目前,Ori-Finder 2網(wǎng)上服務(wù)對(duì)單個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)的古菌基因組可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測,但對(duì)多復(fù)制起始點(diǎn)的基因組,還不能完全準(zhǔn)確預(yù)測所有的復(fù)制起始點(diǎn)。
[Abstract]:This paper mainly focuses on the data collection and analysis of both prokaryotic and eukaryotic organisms . In addition , based on the data analysis in DEG , we find that the essential genes in the genome of the bacteria are more conservative than those of non - essential genes . In addition , we have also developed a large number of necessary non - coding gene elements , such as non - coding RNA , promoter , regulatory sequence and replication origin .

【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q811.4

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本文編號(hào)：1365049