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酿酒酵母基因重要性与基因表达水平关系的进一步研究

作　者: 曹君霞
导　师: 陶士珩
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 必要基因非必要基因基因重要性基因表达水平酿酒酵母
分类号: Q75
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 32次
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内容摘要

基因重要性对于我们理解物种进化、细胞生理以及疾病发生有很大帮助。近年来的高通量数据如:蛋白质与蛋白质互作、基因重复性、基因表达水平以及进化速率等数据的出现极大地促进了基因重要性的预测。但是关于基因重要性和基因表达水平关系的研究仅局限于高等真核生物,在酵母中尚未有明确报道。高等真核生物和酿酒酵母细胞结构的巨大差别促使我们在酵母中对基因表达水平和基因必要性的关系做了进一步研究。我们获得了一些结论和新的成果:(1)酿酒酵母必要基因和非必要基因之间的平均表达水平差异显著。(2)酿酒酵母必要基因和非必要基因的表达水平均服从power-law分布。而且必要基因的power-law分布指数小于非必要基因,这说明必要基因的表达水平变化幅度小于非必要基因,这与高等真核生物管家基因和非管家基因之间的表达水平变化趋势相同(3)酿酒酵母基因重要性和表达水平之间存在相关性。在排除表达水平极偏态数据影响以及选择压力对基因重要性和表达水平的协同影响用后,这种显著相关性仍然存在。(4)酿酒酵母基因重要性和表达水平之间的关系符合二项式关系。这些都预示着基因表达水平并不仅仅是基因重要性的体现,还可能受其它未知因素的影响。基因重要性与表达水平之间的非线性关系对于我们通过机器学习方法预测基因重要性有重要指导作用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章文献综述  8-15
  1.1 必要基因和非必要基因  8
  1.2 鉴定必要基因和非必要基因的方法  8-10
    1.2.1 基于转座子的方法  9
    1.2.2 反义RNA 方法  9-10
    1.2.3 RNA 干扰方法  10
    1.2.4 基因删除的方法  10
  1.3 酵母基因组简介  10-11
  1.4 基因重要性与基因重复的关系  11-12
    1.4.1 基因重复的分子机制  11-12
    1.4.2 基因重复与基因重要性的关系  12
  1.5 基因重要性和蛋白质互作数目之间的关系  12
  1.6 基因重要性与进化速率的关系  12-13
  1.7 基因重要性与基因表达的关系  13
  1.8 研究目的和意义  13-15
第二章材料和方法  15-19
  2.1 材料  15-16
    2.1.1 必要基因和非必要基因名单列表的获得  15
    2.1.2 基因适合度（fitness）数据的获取  15
    2.1.3 必要基因和非必要基因表达水平数据的获取  15-16
    2.1.4 基因所受选择压力的计算  16
  2.2 方法  16-19
    2.2.1 麦夸尔特法  16
    2.2.2 显著性检验  16-17
    2.2.3 适合度和表达水平关系曲线拟合  17-18
    2.2.4 适合度和表达水平相关性分析  18
    2.2.5 Bootstrap 分析  18-19
第三章结果与讨论  19-25
  3.1 结果  19-23
    3.1.1 平均表达水平的比较  19
    3.1.2 必要基因和非必要基因表达水平分布比较  19-21
    3.1.3 基因适合度和表达水平相关性分析  21-23
  3.2 讨论  23-25
    3.2.1 关于必要基因和非必要基因表达水平分布的讨论  23
    3.2.2 关于选择压力对基因重要性和表达水平影响的讨论  23-24
    3.2.3 本研究的创新﹑不足及展望  24-25
第四章结论  25-26
参考文献  26-29
附录  29-33
致谢  33-34
作者简介  34

酿酒酵母基因重要性与基因表达水平关系的进一步研究

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