DNA甲基化狀態(tài)在線預測平臺的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、表觀遺傳學是后基因組時代分子生物學前沿的熱點領(lǐng)域之一，其研究旨在理解不直接由DNA序列編碼的可遺傳的基因功能。作為表觀遺傳學的一大研究內(nèi)容，DNA甲基化通過對基因表達的調(diào)控，在X染色體失活、基因組印跡、衰老以及癌癥的發(fā)生等方面扮演著重要角色。本論文以人類基因組的CpG位點為研究對象，提出了結(jié)合甲基化芯片數(shù)據(jù)的DNA甲基化狀態(tài)預測模型，在此基礎(chǔ)上開發(fā)了DNA甲基化狀態(tài)在線預測平臺，并將此預測平臺應(yīng)用于類風濕關(guān)節(jié)炎的DNA甲基化特征研究中，

2、得到了一些有意義的研究結(jié)果。
　　本文的研究內(nèi)容如下：
　　1）構(gòu)建了預測CpG位點甲基化狀態(tài)的預測模型。針對目前的預測方法或者不具有組織特異性預測能力，或者無法廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的不足，本文在采用DNA序列特征的基礎(chǔ)上，首次提出了融合Infinium HumanMethylation450芯片數(shù)據(jù)作為特征進行預測模型的設(shè)計。該模型不僅獲得了比現(xiàn)有方法更好的預測性能，一定程度的量化了CpG位點的甲基化水平與在相同的組織或細胞

3、類型中的相鄰的上游和下游的CpG位點的相關(guān)性，而且還能推廣應(yīng)用于大量疾病數(shù)據(jù)。
　　2）在甲基化狀態(tài)預測模型研究的基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn) DNA甲基化在線預測平臺。本文實現(xiàn)了基于J2EE及R運算引擎的DNA甲基化在線預測平臺。平臺采用B/S體系結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計方法，具有良好的可擴展性。用戶可通過在線提交待預測數(shù)據(jù)得到擴展的甲基化模式，并基于該平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化及多種統(tǒng)計分析。
　　3）利用本文設(shè)計的DNA甲基化在線預測平臺對類風

4、濕關(guān)節(jié)炎的DNA甲基化模式進行研究。研究結(jié)果表明，本文所構(gòu)建的預測平臺顯著的擴大了類風濕關(guān)節(jié)炎的甲基化圖譜，為更好的理解該疾病的甲基化模式提供了更為全面的數(shù)據(jù)；與基因組學數(shù)據(jù)以及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)研究相結(jié)合，可以更好的確定與類風濕關(guān)節(jié)炎密切相關(guān)的信號和通路，挖掘得到的新的相關(guān)基因為潛在的藥物靶標基因，為發(fā)現(xiàn)和設(shè)計新的類風濕關(guān)節(jié)炎藥物提供了方向。
　　綜上所述，本文提出的預測模型相較于現(xiàn)有的方法具有更高的預測準確性，所設(shè)計的預測平臺在類風濕關(guān)