整合多組學(xué)數(shù)據(jù)的遺傳調(diào)控研究.pdf

1、在人類基因組計(jì)劃完成的后基因組時代，不同類型的組學(xué)數(shù)據(jù)為我們認(rèn)識生命提供了不同的視角。基因組到蛋白質(zhì)組的信息傳遞過程遵循經(jīng)典的中心法則，但其中涉及的復(fù)雜調(diào)控過程并不是中心法則能完全解釋的。因此不同類型組學(xué)數(shù)據(jù)的比較和整合研究有助于揭示不同類型的分子和生化反應(yīng)復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制。然而目前整合多組學(xué)的研究工作還很缺乏，尤其是基于不同類型組學(xué)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析的調(diào)控機(jī)制研究。本文從不同類型組學(xué)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)、不同組學(xué)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)分析以及藥物對于多層次生命

2、系統(tǒng)的影響等角度展開研究，目的是基于多組學(xué)數(shù)據(jù)展示和分析工具，揭示生命系統(tǒng)不同層次之間的遺傳調(diào)控規(guī)律。
　　首先，本文詳細(xì)介紹了基于染色體的多組學(xué)數(shù)據(jù)展示和分析系統(tǒng)CAPER。CAPER1.0提出基于基因組展示蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)的可視化策略，利用蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)注釋基因組。CAPER2.0提出基于工作流的數(shù)據(jù)自動化分析流程，解決組學(xué)數(shù)據(jù)分析的難題。CAPER系統(tǒng)為組學(xué)數(shù)據(jù)的理解和利用提供了便捷的工具，可用于整合分析不同類型的組學(xué)數(shù)據(jù)。<

3、br>　　其次，本文從轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)角度，闡釋了基因組的表觀遺傳特征和外界微環(huán)境的信號對基因組織特異表達(dá)的調(diào)控。本文描述了轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)有層次的接收來自于基因組和外界微環(huán)境的組織特異信號的現(xiàn)象。其中，頂層轉(zhuǎn)錄因子具有較強(qiáng)的組織表達(dá)特異性，這可能是轉(zhuǎn)錄因子對應(yīng)的編碼基因組織特異的DNA甲基化導(dǎo)致的結(jié)果;而中間層和底層轉(zhuǎn)錄因子會更多的受到外界信號的影響。該項(xiàng)研究整合組織特異的表觀遺傳組、組織特異的表達(dá)譜（轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組）以及組織特異

4、的翻譯后修飾組等信息，揭示了表觀遺傳信息和外界環(huán)境信號在組織特異性形成和維持過程中扮演的重要角色。
　　第三，本文系統(tǒng)的闡釋基因功能等特征對基因組的基因位置排布特征的約束和影響，闡明了功能相關(guān)基因在基因組上位置聚集的規(guī)律。本文發(fā)現(xiàn)包括非編碼基因在內(nèi)的功能相關(guān)基因在一維和三維染色體上都具有明顯的聚集現(xiàn)象，且這種聚集現(xiàn)象在多個物種中普遍存在。該工作為認(rèn)識基因在染色體上的排布現(xiàn)象提供了全新的視角，揭示了基因功能對基因組特征的約束作用。<