基于序列特征的水平轉(zhuǎn)移基因分析方法研究.pdf

1、序列統(tǒng)計特征是指運(yùn)用數(shù)學(xué)和信息科學(xué)理論的方法，從錯綜復(fù)雜的基因組序列中，提取一些體現(xiàn)其本質(zhì)的具有代表性的特征，如核酸統(tǒng)計特征等。本文研究了BBC、DRA、WF等序列統(tǒng)計特征，對它們的物種差異性進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)提取的序列特征都具有一定的物種特異性，且BBC特征的物種特異性相對于其他特征更為明顯，對物種的區(qū)分能力更高，可以用于水平轉(zhuǎn)移基因搜索的嘗試。 水平轉(zhuǎn)移基因是指在差異生物個體之間，或單個細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞器之間所進(jìn)行的遺傳物質(zhì)的交

2、流。目前國際上預(yù)測水平轉(zhuǎn)移基因的主要策略是尋找物種基因組中具有明顯差異的序列片段。根據(jù)這一策略，可以利用具有物種特異性的序列統(tǒng)計特征進(jìn)行HGT搜索，在這基礎(chǔ)上設(shè)計并開發(fā)了水平轉(zhuǎn)移基因搜索工具，并將其整合到基因組序列特征數(shù)據(jù)庫（GSFD）平臺上。 利用該分析平臺，選擇最具有物種特異性的BBC特征對18種常見致病細(xì)菌進(jìn)行了特征異常區(qū)域分析，發(fā)現(xiàn)各個物種所搜索出來的特征異常的片段都在1％～8％之間，大部分都占各基因組的5％左右，符合

3、現(xiàn)實情況中真實的水平轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，驗證了用BBC特征搜索HGT的可行性。同時，選擇BBC特征對枯草芽孢桿菌進(jìn)行水平轉(zhuǎn)移基因分析，所得實驗結(jié)果與其他方法預(yù)測的結(jié)果基本一致，而且預(yù)測出了skin prophage和SP-beta prophage兩個真實存在的水平轉(zhuǎn)移基因以及6個潛在的原噬菌體。這一結(jié)論在很大程度上證實了用BBC特征進(jìn)行HGT搜索的有效性。 選擇BBC特征對空腸彎曲桿菌、流感嗜血桿菌和肺炎支原體進(jìn)行特征異常區(qū)域的深入分