大腸桿菌核心啟動子的化學(xué)特性分析.pdf

1、基因轉(zhuǎn)錄是遺傳信息傳遞和表達(dá)的樞紐，是基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制發(fā)揮作用的重要環(huán)節(jié)。而啟動子是決定轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)和轉(zhuǎn)錄頻率的關(guān)鍵元件，因此啟動子分析對整個(gè)基因組功能的詮釋具有重要意義。原核生物體的基因組成和結(jié)構(gòu)相對于人類基因來說，比較簡單，在基因組測序時(shí)為人類基因組計(jì)劃提供了借鑒，更重要的是對這些原核生物體的功能基因的認(rèn)識可以為認(rèn)清人類基因組的功能提供更多的幫助，推動基因組研究方法和技術(shù)的發(fā)展。 在DNA數(shù)值映射方面，簡單的、人為的A、T、

2、C、G賦值所反映出DNA序列的生物學(xué)意義十分有限?；诖耍覀兲岢鲇煤怂岬奈锢砘瘜W(xué)屬性值來映射DNA序列，與現(xiàn)有方法相比能夠反映出DNA序列更多的生物信息，更適合應(yīng)用于分析DNA序列的信號處理方法中。 本文的研究對象是模式生物基因組計(jì)劃的生物之一――大腸桿菌啟動子，其序列數(shù)據(jù)取自NCBI數(shù)據(jù)庫。在用核苷酸的化學(xué)屬性值對大腸桿菌序列進(jìn)行數(shù)值化后，本文采用小波分析來尋找大腸桿菌核心啟動子的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征。研究表明：除印證了核心啟動子-

3、10和-35區(qū)的特征組件在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中具有重要的作用外，還進(jìn)一步討論了堿基T中的氧原子很有可能作為氫受體，且氧原子與RNA聚合酶中的氫供體形成氫鍵而成為-35區(qū)的作用位點(diǎn)；推測-10區(qū)成為氫供體和受體的可能都很小，主要以范德華作用與聚合酶作用，其結(jié)構(gòu)取向很可能成為RNA聚合酶定位的關(guān)鍵因素以及磷原子有可能就是該結(jié)構(gòu)中的重要作用位點(diǎn)。此外，我們在-53區(qū)的地方發(fā)現(xiàn)了新的特征。-53區(qū)不僅富含堿基A，而且RNA聚合酶的某特定結(jié)構(gòu)與DNA可能以

4、非氫鍵的方式相互結(jié)合，這很有可能是RNA聚合酶全酶在DNA序列上最初始的定位。 啟動子的識別問題是生物信息學(xué)研究的重要問題之一，本文得到的特征化學(xué)描述符，對探索啟動子的識別與預(yù)測具有參考價(jià)值。 全文結(jié)構(gòu)安排如下： 第一章-緒論。簡要介紹生物信息學(xué)相關(guān)知識，生物信息學(xué)中的數(shù)據(jù)庫以及啟動子研究的現(xiàn)狀和方法。 1 第二章-序列分析新方法研究。首先介紹了化學(xué)結(jié)構(gòu)對DNA序列行為的重要影響；接著分析比較了各