基于Z曲線理論的冠狀病毒進化關系分析.pdf

1、隨著人類基因組、模式生物基因組計劃的蓬勃發(fā)展,越來越多的生物全基因組已完成了測序.有理由相信數(shù)據(jù)的海量積累預示著理論的重大突破,然而數(shù)據(jù)并不等于知識,如何從冗長的數(shù)據(jù)中提取有用信息成了當前的一個熱門課題.Z曲線是直觀研究基因組序列的有力工具.基于z曲線理論,基因組序列可以由一條等價的三維空間曲線唯一代表,從而使得人們對該基因組的整體和局部特征可以一目了然.Z曲線理論是本論文的理論基礎,在文中的第三章里面對Z曲線理論作了簡要地介紹.Z曲線

2、理論有著廣泛的應用,本文主要提出了一種以Z曲線變量為基礎的進化分析新方法,并且應用此方法對各種冠狀病毒之間的親緣關系進行了一系列的分析研究. 論文的第一部分為緒論部分,主要介紹了生物信息學發(fā)展的背景和主要研究內容,以及一些在本論文中將要用到的生物學知識. 論文的第二部分對表形進化和分子進化研究進行了一些簡單的介紹.同時介紹了分子進化中的一些重要理論、概念,以及研究中所使用的部分軟件、建樹方法以及單基因分子進化研究中所

3、遇到的一些問題. 論文的第三部分為本論文的核心內容,主要致力于提出以Z曲線變量為基礎的進化分析新方法,并且使用該方法對冠狀病毒尤其是不同時期不同病原體的SARS冠狀病毒和類SARS冠狀病毒進行了一系列的進化分析.全基因組序列數(shù)據(jù)的積累,使得不同生物之間的進化關系可以從分子水平上進行研究.不同于以往單純依賴于生物形態(tài)學特征,這種分析更加深刻更加本質.與之前的分子進化研究方法不同,本方法以基因組全部編碼蛋白質基因序列作為數(shù)據(jù)集,從

4、而成功的避免了表型分類和單基因分子進化研究中所遇到的種種問題.應用本方法對各種冠狀病毒的親緣關系分析以及SARS冠狀病毒和類SARS冠狀病毒之間的進化過程分析都取得了令人滿意的結果.這些結果清楚的反映了SARS冠狀病毒與原有冠狀病毒之間的親緣關系,同時也揭示了類SARS冠狀病毒和SARS冠狀病毒之間的進化過程.本方法經過反展完善之后,將可以應用于基因組更大更為復雜的物種的親緣關系研究.此外在本章的結尾部分還介紹了我們分別使用冠狀病毒Rd