人类基因组中L1元件及其5＇UTR的研究

讨论了L1在人类染色体中的分布密度与染色体长度以及L1的密度与基因密度之间的关系．发现在大多数染色体上L1的密度和染色体的长度表现为正相关，而L1的密度和染色体中基因的密度表现为负相关；对人类L1的5’UTR进行了详细的研究后，发现在L1元件的5’UTR部分含有许多转录因子结合位点．对基因的转录起始位点上游进行统计分析，发现其中含有大量的L1序列．通过对人类的EST数据库进行BLAST分析，新发现了51条和人类L15’UTR相似性较高的EST片断，根据它们分布的组织特异性，说明L1元件可能调控与发育过程有关的基因的表达；最后应用多样性增量的方法对人类和大鼠的L1 5＇UTR进行了区分，得到了较好的预测结果，说明大部分L1的5’UTR的调控作用是人类特有的．     

人类基因组中L1元件及其5′UTR的研究

讨论了L1在人类染色体中的分布密度与染色体长度以及L1的密度与基因密度之间的关系.发现在大多数染色体上L1的密度和染色体的长度表现为正相关,而L1的密度和染色体中基因的密度表现为负相关;对人类L1的5′UTR进行了详细的研究后,发现在L1元件的5′UTR部分含有许多转录因子结合位点.对基因的转录起始位点上游进行统计分析,发现其中含有大量的L1序列.通过对人类的EST数据库进行BLAST分析,新发现了51条和人类L1 5′UTR相似性较高的EST片断,根据它们分布的组织特异性,说明L1元件可能调控与发育过程有关的基因的表达;最后应用多样性增量的方法对人类和大鼠的L1 5′UTR进行了区分,得到了较好的预测结果,说明大部分L1的5′UTR的调控作用是人类特有的.     

GM12878细胞系CTCF活性结合位点的预测

转录因子的结合能够影响下游目标基因在特定时间、空间的转录和表达.转录因子结合具有细胞特异性,受到染色质开放特征、多种组蛋白修饰以及其他转录因子结合等多种因素影响.以GM12878细胞系为研究对象,构建了CTCF活性结合位点数据集(正集,876个位点)与非活性结合位点数据集(对照组,负集,231130个位点)。根据DNase-seq、H3k4me2、H4k20me1、H3K4me3、H3K27me3、H3K9me3、H3K9ac、RAD21、SMC3这九种特征,分别利用支持向量机(SVM,Jackknife检验)和随机森林(RF,5-fold交叉验证)这两种方法,对CTCF的活性结合位点进行预测,九种特征融合的预测准确度分别达到93.87%和94.46%,平均预测的准确度分别是94.78%和95.40%。结果显示,这九种特征对GM12878细胞系转录因子CTCF的结合具有重要的调控作用,而SMC3的结合对CTCF结合的调控尤为重要。     

热滞蛋白界面吸附反应协同性效应

在热滞蛋白与冰晶表面吸附的动力学过程的基础上，进一步考虑热滞蛋白界面吸附的协同性效应，得出热滞蛋白浓度与其热滞活性的理论关系，并计算了有效协同系数的值；同时，由吸附速率常数对温度的变化获得了热滞蛋白激活能，理论结果与实验较好符合。     

线虫基因组外显子与内含子序列特征研究

根据外显子在密码子三个位点上的分布不均匀性 ,引入非均匀指标 H I,来研究线虫基因外显子与内含子的序列特征 .通过推广 H I参数 ,定义干涉指标 R,对外显子和内含子的多个片段的特征进行研究 ,得到了 R值分布以及与外显子和内含子片段的关系 .     

λ噬菌体调节蛋白与操纵基因相互作用的研究

根据λ噬菌体调节蛋白和特异的ＤＮＡ部位的相互作用提出一种线笥三位点的结合模型，从理论上解释了调节蛋白结合左右操纵基因的协同性，得出耦合自由能的分配。     

人类基因组中L1元件及其5''''UTR的研究

讨论了L1在人类染色体中的分布密度与染色体长度以及L1的密度与基因密度之间的关系.发现在大多数染色体上L1的密度和染色体的长度表现为正相关,而L1的密度和染色体中基因的密度表现为负相关;对人类L1的5'UTR进行了详细的研究后,发现在L1元件的5'UTR部分含有许多转录因子结合位点.对基因的转录起始位点上游进行统计分析,发现其中含有大量的L1序列.通过对人类的EST数据库进行BLAST分析,新发现了51条和人类L1 5'UTR相似性较高的EST片断,根据它们分布的组织特异性,说明L1元件可能调控与发育过程有关的基因的表达;最后应用多样性增量的方法对人类和大鼠的L1 5'UTR进行了区分,得到了较好的预测结果,说明大部分L1的5'UTR的调控作用是人类特有的.     

肺鳞状细胞癌和肺腺癌差异表达基因

癌组织与癌旁正常组织中的差异表达基因与非小细胞肺癌的发生发展密切相关。本文基于肺腺癌和肺鳞状细胞癌的RNA-Seq数据,首先利用R包DESeq2初步筛选得到2种亚型癌组织与正常组织的差异表达基因;然后运用方差分析鉴别了这些基因表达水平的组内差异和组间差异,构建了5个差异与非差异表达基因集合。参考COSMIC、CCGD和DISEASES数据库已有癌基因信息,统计分析了各数据集中癌基因的分布。参考COSMIC、TSGene 2.0数据库中原癌和抑癌基因信息,利用韦恩图求交集法获得2种癌症亚型的潜在原癌和抑癌基因。结果发现在肺鳞状细胞癌中,癌基因在5个集合中所占比例分别为:47.2%,38.7%,61.6%,55.6%,38.2%;在肺腺癌中,其所占比率分别为:43.9%,32.3%,64.6%,52.1%,40.5%。研究表明方差分析进一步筛选的上下调、组间差异集合中含有较多癌基因,获得肺鳞状细胞癌潜在原癌基因72个,抑癌基因244个;肺腺癌潜在原癌基因43个,抑癌基因159个。     

表达相关的转录因子相互作用模式

转录因子通过与基因上游特定序列结合,调控着靶基因在特定的时间和空间以一定的强度表达.不同的转录因子之间通过多种方式相互组合,为这一调控过程提供了更多的可能.为了研究与表达相关的转录因子的调控模式,以GM12878细胞系作为研究对象,基于该细胞系的两种RNA-seq数据,得到了高、低表达基因集合,根据83种转录因子结合的ChIP-seq数据,在两个数据集中分别构建了与基因表达紧密相关的转录因子互作网络,并利用软件Cytoscape对网络进行可视化,从而直观地展现了高低表达基因中转录因子的相互作用模式.同时,利用WGCNA(Weighted Correlation Network Analysis)构建了转录因子的共调控网络,发现高表达基因集合的转录因子调控网络中的一些子网模式与WGCNA构建的共调控模块得到对照.最终在高表达基因转录因子相互作用网络中发现占据重要地位的转录因子BCL11A和特异的组合模式(NFYA-NFYB-SP1),另一种组合模式(BATF-IRF4)则同时存在于高低表达基因的网络中.     

别构酶活性调节的异位效应模型

考虑调节剂结合别构酶的异位效应,讨论了与别构部位结合的活性剂分子和抑制剂分子对别要酶和底物结合过程的影响以及它们对协同性效应和抗协同性效应的影响。