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miRNA多重调控模式的影响因素分析与算法研究

作　者: 柏林甫
导　师: 张雅鸥
学　校: 清华大学
专　业: 生物学
关键词: MicroRNAs miRNA靶点预测 竞争作用 协同作用 因素分析
分类号: Q522
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


微小RNA(microRNAs,简写为miRNA)是一种19-25nt长的单链非编码小分子RNA。它广泛存在于动物植物体内,通过与mRNA 3’非翻译区域(3’UTR)上靶点基因位点部分或完全结合,引起翻译抑制或mRNA降解,从而在整个生命体的生长,发育、增殖、分化、凋亡、细胞周期、肿瘤形成,细胞死亡等多种生理过程中都起着重要作用。miRNA的作用规律是miRNA研究的重要领域之一,现在一般主要侧重于研究单条miRNA与单个基因之间的相互作用,在多个miRNA对单基因的作用规律及影响因素方面很少涉及。为了弥补上述不足,本文对单个基因受多条miRNA调控情况下, miRNA与基因之间的相互作用的规律及影响因素进行了分析。首先研发了整合生成预测程序COPREDICT,再将该软件提供的调控某个基因表达的多个候选miRNA的作用靶点进行靶点间的竞争性和协同性分析,将竞争性和协同性作为加权因素,并通过shuffle,Wilcox显著性检验,筛选出新的一批有效靶点。然后进行miRNA的抑制效果与靶基因的UTR长度、有效靶点数、靶点密度、平均自由能、序列匹配分等因素之间的相关性分析,揭示出有效靶点数,协同作用靶点加成数及靶点密度等对基因有显著调控作用,而平均自由能和序列匹配分则无显著影响,在此基础上,通过逐步回归,初步建立了多因素与基因所受抑制率之间的数学模型。从而为进一步建立miRNA多重调控模式的分析软件奠定了基础。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章 引言  7-19
  1.1.miRNA 的发现与历史  7-9
  1.2.miRNA 的生物发生  9-12
    1.2.1.miRNA 的命名原则  9-12
  1.3.miRNA 的生物发生与作用机制  12-14
    1.3.1.miRNA 的生物发生  12-13
    1.3.2.miRNA 的作用机制  13-14
  1.4.miRNA 的靶点预测  14-17
    1.4.1 常见miRNA 靶点预测软件  14-15
    1.4.2.miRNA 主流靶点预测软件和算法及其应用  15
    1.4.3.Findtar  15-16
    1.4.4.miRanda  16-17
    1.4.5.microTar  17
    1.4.6.miTarget  17
  1.5 研究目的与意义  17-19
第2章 实验材料和方法  19-32
  2.1 实验材料  19-21
    2.1.1.microRNA 的获取  19
    2.1.2.UTR 表达载体的构建  19-21
  2.2 靶点软件整合  21-22
    2.2.1 候选靶点软件分析  21
    2.2.2 整合靶点软件copredict  21-22
  2.3 有效靶点的筛选  22-26
    2.3.1 竞争性靶点筛选  23
    2.3.2 竞争规律  23
    2.3.3 靶点筛选  23-24
    2.3.4.Seed 介绍  24-26
  2.4 协同性靶点  26-27
  2.5 显著性因素分析  27-30
    2.5.1.Shuffle 方法阐述  27-28
    2.5.2 相关系数  28-29
    2.5.3.Wilcoxon 符号秩和检验方法  29-30
  2.6 因素显著性检验设计  30-31
  2.7 逐步回归  31-32
第3章 实验结果与讨论  32-68
  3.1 靶点预测程序copredict  32-36
  3.2 靶点预测情况  36-44
    3.2.1 筛选竞争性靶点预测结果  36-40
    3.2.2 协同作用靶点预测结果  40-44
  3.3 靶点筛选结果  44
  3.4 因素分析  44-62
    3.4.1 有效靶点分析  44-47
    3.4.2 竞争作用靶点分析  47-50
    3.4.3 协同作用靶点分析  50-53
    3.4.4.UTR 长度分析  53-55
    3.4.5 靶点密度分析  55-57
    3.4.6 自由能分析  57-60
    3.4.7 打分分析  60-62
  3.5 靶点分  62-65
  3.6 靶点综合因素与抑制率间的关系  65-66
  3.7 综合调控关系  66-68
第4章 结论  68-70
参考文献  70-74
致谢  74-75
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  75

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中图分类: > 生物科学 > 生物化学 > 核酸 > 核糖（醣）核酸（RNA）
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