基于生物芯片全基因組測(cè)序的酶切分析平臺(tái)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

1、東南大學(xué)碩士論文摘要論文題目：基于生物芯片全基因組測(cè)序的酶切分析平臺(tái)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用研究生姓名：張群導(dǎo)師姓名：陸祖宏(教授)學(xué)校名稱(chēng)：東南大學(xué)研究人類(lèi)基因組的個(gè)體差異進(jìn)而了解個(gè)體疾病易感性及對(duì)藥物敏感度，對(duì)個(gè)體基因組的再測(cè)序勢(shì)在必行。目前實(shí)用的基因組測(cè)序方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，于是發(fā)展快速低成本的基因組測(cè)序方法正成為國(guó)際學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)室正在開(kāi)發(fā)的快速低成本全基因組測(cè)序技術(shù)，旨在利用生物芯片快速高通量的特點(diǎn)解決這個(gè)問(wèn)題。我們知道測(cè)序前需把DNA序

2、列打斷成小片段，利用限制性?xún)?nèi)切酶是常用打斷方法之一在芯片測(cè)序中，DNA序列也需被切成均勻合適的片段，如用限制性?xún)?nèi)切酶處理，那么酶的選取就顯得很重要。通過(guò)實(shí)驗(yàn)嘗試選擇內(nèi)切酶的方法不經(jīng)濟(jì)且費(fèi)力，而通過(guò)生物信息學(xué)的方法能為這個(gè)問(wèn)題的解決提供極大便利。本文正是從生物信息學(xué)的角度出發(fā)，構(gòu)建了服務(wù)于生物芯片基因組再測(cè)序技術(shù)的酶切分析平臺(tái)，并基于此平臺(tái)初步提出了內(nèi)切酶選擇策略。該平臺(tái)由三部分組成：基于WEB的查詢(xún)系統(tǒng)，酶切工具，數(shù)據(jù)分析程序。通過(guò)WE

3、B查詢(xún)系統(tǒng)，用戶(hù)不僅可以獲得酶的相關(guān)參數(shù)，而且可以了解兩個(gè)酶能否共消化同一目標(biāo)序列。我們的酶切工具相比于之前類(lèi)似的軟件具有更大的數(shù)據(jù)處理能力，而且允許多個(gè)酶共同處理同一序列，還能顯示酶切后片段的位置、長(zhǎng)度，更具特點(diǎn)的是能顯示片段的序列及它們的末端信息，并可顯示片段模擬電泳圖。數(shù)據(jù)分析程序通過(guò)計(jì)算一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的片段在待測(cè)基因組上的覆蓋度，來(lái)判斷能否利用這些片段進(jìn)行全基因組的再測(cè)序。通過(guò)對(duì)該工具的應(yīng)用，我們提出了測(cè)序時(shí)限制性?xún)?nèi)切酶的選擇策

4、略。分別使用單個(gè)酶及可同時(shí)使用的兩兩組合去切割T7噬菌體基因組，通過(guò)比較酶切結(jié)果，發(fā)現(xiàn)使用組合酶得到的酶切片段更均一，對(duì)全基因組的覆蓋度也更高。在今后生物芯片再測(cè)序工作中，可以更多考慮使用組合酶來(lái)切割序列。利用該平臺(tái)，我們用酶fbkI切割了跟p53基因有關(guān)聯(lián)的98個(gè)基因，提取得到的500600bp長(zhǎng)度片段，預(yù)測(cè)了片段上潛在的甲基化位點(diǎn)，為那些基因進(jìn)一步甲基化研究提供了幫助。此外通過(guò)該工具使用，發(fā)現(xiàn)酶切片段的數(shù)日和該序列上三聯(lián)堿基頻率之間

5、存在某種相關(guān)性，當(dāng)然要作為一種結(jié)論它還需要未來(lái)更多數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。關(guān)鍵詞：全基因組再測(cè)序，酶切分析，生物信息學(xué)，組合酶，酶切片段，粘端信息，覆蓋度，VC軟件，密碼子序列特征量東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一

6、同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。叢堡矽東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圖書(shū)館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布(包括刊登)論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布(包括刊登)授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生簽名：薌躍刃備