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基于DNA序列的功能位点识别

作　者: 吴琴琴
导　师: 王加俊
学　校: 苏州大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: DNA序列分析启动子位置权重矩阵熵保守位点匹配滤波器概率松弛标示核小体
分类号: Q523
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 76次
引　用: 1次
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内容摘要

由于基因序列中的功能位点与基因的调控、转录紧密相关,人们对这些位点进行了广泛的分析。如何从DNA序列中准确地检测出这些功能位点成为了生物信息学中的一项长期热点。本文首先提出了一种基于熵度量的改进位置权重矩阵法,并以此方法对原核生物启动子进行识别。该方法首先运用信息论中的信息熵提取出原核生物启动子的保守位点,然后利用启动子训练集和非启动子训练集构建两个相应的改进位置权重矩阵。根据矩阵中相应于保守位点和关联片段的元素值,对测试序列进行计分,最后根据分值对测试序列进行分类。在大肠杆菌基因序列上的实验结果表明,该算法在敏感性、特异性、关联系数以及精确度方面优于现有的启动子识别算法。第二,提出了一种基于新颖模式识别技术的核小体识别算法。此技术结合了两种方法分别进行模式匹配和序列模糊性的去除。首先运用了电子技术中的镜像匹配滤波器来匹配序列中的模式信息;再运用图像处理中的概率松弛标示进行后续处理,根据位点左右的上下文信息减少或消除序列在测定过程中产生的噪声。将此技术应用到酵母基因组上,得到的核小体分布图表明该算法在识别准确率方面有显著的提高。实验结果同时也揭示出各物种之间核小体分布也许存在着一种共享的序列机制。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-18
  1.1 序列分析的研究背景和研究意义  8-9
  1.2 序列分析的主要研究内容  9-11
    1.2.1 基因  9
    1.2.2 内含子、外显子以及剪切位点  9-10
    1.2.3 转录起始位点、翻译起始位点以及启动子  10
    1.2.4 核小体  10-11
  1.3 序列分析的研究现状  11-16
    1.3.1 启动子识别的研究现状  13
    1.3.2 核小体识别的研究现状  13-16
  1.4 本论文的研究内容与研究目标  16
  1.5 本论文的结构安排  16-18
第二章生物信息学概述  18-23
  2.1 生物信息学的基本概念  18
  2.2 生物信息学的相关简史  18-19
  2.3 生物信息学的主要研究内容  19
  2.4 生物信息学的研究意义  19-20
  2.5 生物信息学的一些研究方法  20
  2.6 生物信息学方面的一些数据库  20-22
    2.6.1 DNA 数据库  21
    2.6.2 基因组数据库  21
    2.6.3 蛋白质序列数据库  21-22
  2.7 生物信息学方面的一些期刊  22-23
第三章基于熵度量的改进位置权重矩阵法在原核生物启动子识别中的应用  23-38
  3.1 引言  23
  3.2 基于熵度量的改进位置权重矩阵法  23-26
    3.2.1 基于熵的保守性探测  23-24
    3.2.2 改进的位置权重矩阵  24-26
  3.3 实验结果和讨论  26-37
  3.4 小结  37-38
第四章基于镜像匹配滤波器和概率松弛标示的核小体识别算法  38-53
  4.1 引言  38-39
  4.2 镜像匹配滤波器与概率松弛标示结合的核小体识别算法  39-45
    4.2.1 镜像匹配滤波器法  39-42
    4.2.2 概率松弛标示法  42-45
    4.2.3 镜像匹配滤波器与概率松弛标示结合的核小体识别算法  45
  4.3 实验结果和讨论  45-52
  4.4 小结  52-53
第五章总结与展望  53-54
缩略词表  54-55
参考文献  55-59
攻读学位期间公开发表的论文  59-60
致谢  60-61

基于DNA序列的功能位点识别

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