基因及相關(guān)功能元件的生物信息學(xué)預(yù)測.pdf

1、確定基因及其功能元件是基因組測序完成之后的首要任務(wù)，對于發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)基因、了解基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律等具有重要意義。目前雖然提出了多種預(yù)測方法，但是預(yù)測精度依然不能令人滿意。本文基于生物信息學(xué)的方法對基因及其功能元件的預(yù)測展開了一定的研究。主要工作如下：
　　 （1）基于特征挖掘和融合的盒式選擇性剪接預(yù)測研究。通過分析比較基因組數(shù)據(jù)，挖掘出三個進(jìn)化保守性特征可更準(zhǔn)確地區(qū)分盒式選擇性剪接外顯子和組成型剪接外顯子，其預(yù)測精度超過了36個

2、常用的序列特征。
　　 （2）基于EST 比對數(shù)據(jù)的基因轉(zhuǎn)錄區(qū)識別研究。在對EST與基因組序列比對結(jié)果進(jìn)行較深入分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出長度檢驗、方向檢驗、空位檢驗、一致性檢驗、覆蓋率檢驗、末端檢驗和多匹配檢驗等多個可用于識別真實EST 匹配的過濾措施。基于此，研制出了一款可用于確定基因轉(zhuǎn)錄區(qū)域的EST分析和處理軟件ESTCleanser。在人類ENCODE 區(qū)域測試數(shù)據(jù)集上的測評結(jié)果顯示ESTCleanser在外顯子和內(nèi)含子水平上

3、的綜合預(yù)測精度（敏感度和專一性的平均值）均高于UCSC基因組瀏覽器提供的spliced ESTs。
　　 （3）結(jié)合EST 比對數(shù)據(jù)和基因組序列的蛋白質(zhì)編碼基因預(yù)測研究。利用二級建模的策略有效地融合了EST 比對數(shù)據(jù)和基因組序列數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了蛋白質(zhì)編碼基因預(yù)測方法，研制了相應(yīng)的計算機(jī)軟件GeneAnnotator。GeneAnnotator 可識別出基因完整的蛋白質(zhì)編碼區(qū)域，且在基因水平上的敏感度和專一性均超過了國際同類知名軟件A

4、UGUSTUS。
　　 （4）結(jié)合多種策略的miRNA 前體預(yù)測研究。綜合利用結(jié)合作用靶標(biāo)的預(yù)測方法、基于過濾策略的方法，以及基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法進(jìn)行了miRNA基因前體的預(yù)測。在全基因組范圍內(nèi)對黑腹果蠅miRNA的預(yù)測結(jié)果證實了該方法的有效性。
　　 （5）基于多軟件融合的基因啟動子預(yù)測研究。基于Prokey、FirstEF和Eponine等三個啟動子軟件的預(yù)測結(jié)果，挖掘出了FirstEF和Eponine對ProKey