全基因組范圍內(nèi)三個核心干性因子靶基因的預(yù)測分析

1、目錄1.引言...................................................................31.1研究背景.....................................................................31.1.1胚胎干細(xì)胞簡介.........................................................

2、31.1.2組蛋白修飾與ES細(xì)胞的多能性............................................31.1.3轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控.........................................................41.1.4胚胎干細(xì)胞分化的調(diào)控因子...............................................51.1.5本論文的研究目的及其意義...

3、............................................81.1.6相關(guān)研究方法概述.......................................................82.實(shí)驗(yàn)過程..........................................................................92.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取...............

4、................................................92.1.1組蛋白修飾數(shù)據(jù)的獲取...................................................92.1.2轉(zhuǎn)錄因子位點(diǎn)數(shù)據(jù)的獲取................................................112.1.3已分化的胚胎干細(xì)胞基因數(shù)據(jù)集...................

5、........................92.1.4基因及其靶位點(diǎn)數(shù)據(jù)集..................................................112.2實(shí)驗(yàn)方法....................................................................142.2.1SVM概述.........................................

6、.....................142.2.2GO分析...............................................................152.2.2ASPL分析.............................................................152.3實(shí)驗(yàn)步驟..........................................

7、..........................162.3.1利用Chisq檢驗(yàn)篩選有用特征............................................172.3.2通過SVM模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分類和篩選........................................193.結(jié)果與分析........................................................

8、...............213.1結(jié)果矩陣的特征分析..........................................................213.2Sox2、Oct4、Nanog靶基因在小鼠和人體內(nèi)的比較................................223.3Sox2、Oct4、Nanog靶基因的功能注釋分析......................................

9、233.4Sox2、Oct4、Nanog的KEGG信號通路的比較分析.................................274.參考文獻(xiàn)........................................................................295.附錄...................................................................

10、..........33附錄一:Fisher檢驗(yàn)的R篩選.....................................................43附錄二:SVM的Matlab程序.......................................................48附錄三:GO分析程序......................................................

11、.......43附錄四:ASPL分析程序...........................................................436.致謝.............................................................................5031.引言1.1研究背景1.1.11.1.1胚胎干細(xì)胞簡介胚胎干細(xì)胞簡介胚胎干細(xì)胞(Embryonicstem

12、cells，ES細(xì)胞)是從附置前早期胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(ICM)或附置后胚胎原始生殖細(xì)胞(Primdialgermcells，PGCs)隆出來的一種具無限增殖能力、保持正常的染色體核型和全向分化能力的干細(xì)胞[12]。ES細(xì)胞在體內(nèi)、外正常分化的過程中能產(chǎn)生除滋養(yǎng)以的外胚層和原始內(nèi)胚層外的內(nèi)、中、外3個胚層的所有細(xì)胞類型。相比較其他多能成體干細(xì)胞而言ES細(xì)胞是全能性細(xì)胞。胚泡注射后ES細(xì)胞的衍生細(xì)胞分布到嵌合體動物的所有組織系統(tǒng)中包括生殖系。E

13、S細(xì)胞衍生的生殖細(xì)胞能進(jìn)行遺傳物質(zhì)的傳遞這一特性已被廣泛應(yīng)用于基因功能的研究。ES細(xì)胞進(jìn)行對稱性細(xì)胞分裂產(chǎn)生2個相同的多潛能性子代細(xì)胞這一特性稱為ES細(xì)胞的自我復(fù)制或自我更新(selfrenewal).ES細(xì)胞自我復(fù)制的同時伴隨著細(xì)胞分化的抑制和多向發(fā)育潛能的維持這是ES細(xì)胞多潛能性的基礎(chǔ)[3]。在體外，可以對ES細(xì)胞進(jìn)行遺傳操作選擇，如導(dǎo)人異源基因、報告基因或標(biāo)志基因，誘導(dǎo)某個基因突變，基因打靶或?qū)祟~外的原有基因使之過度表達(dá)(增加功

14、能)等[4]。自1998年人類胚胎干細(xì)胞(humanembryonicstemcell，hESC)建系以來[56]，hESC迅速成為生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)，針對ESC分化相關(guān)的基因的研究成為核心問題之一。Es細(xì)胞在生命科學(xué)的各個領(lǐng)域都有著重要而深遠(yuǎn)的影響，尤其在克隆動物、生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物、細(xì)胞組織器官的修復(fù)和移植、細(xì)胞治療、組織工程、發(fā)育生物學(xué)、藥物的發(fā)現(xiàn)、篩選、動物和人類疾病模型上有著極其誘人的應(yīng)用前景?？茖W(xué)家們已經(jīng)開始對胚胎干細(xì)胞進(jìn)行基因

15、改造，將特殊改變的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)至胚胎干細(xì)胞中，體外選擇后將胚胎干細(xì)胞導(dǎo)入機(jī)體，使胚胎干細(xì)胞中的遺傳信息傳達(dá)給子代[79]，這意味著將可以有針對性地改變?nèi)伺咛ジ杉?xì)胞的遺傳表型，可能有助于克服出生缺陷，糾正某些遺傳性疾病，而且還可將胚胎干細(xì)胞中某個基因敲除或?qū)⑼鈦淼哪硞€基因?qū)?，用于研究特定基因?qū)ε咛グl(fā)育、藥物代謝和腫瘤形成的影響等。如何應(yīng)用計算機(jī)的方法來預(yù)測潛在的ES細(xì)胞分化相關(guān)基因，發(fā)現(xiàn)其中包含的信息，這對于功能基因的識別、基因工程等方面都