ESE/ESS中的SNP引起的剪接方式差异的研究

摘要

前体mRNA的选择性剪接是在高等真核生物基因中普遍存在的一种生命现象，它在真核基因表达调控中起着十分重要的作用。有关选择性剪接的调控机制是功能基因组时代的重要前沿问题之一。
　　针对药物治疗的过程中存在大量的个体反应的差异性，目前利用候选基因方法和全基因组筛选的方法已经证明对药物敏感度的差异性存在着遗传基础。通过外显子芯片数据表明不同的人群在药物治疗过程中，基因中外显子的选择性剪接方式存在显著的差异，这种差异被认为和个体之间的遗传变异存在紧密的联系。为了全面的分析引起剪接方式差异的遗传突变，阐明选择性剪接的调控机制，首先我们使用30个不相关的欧洲后裔和30个不相关的非洲后裔个体的淋巴母细胞瘤细胞系，根据它们在细胞毒性反应中每个外显子的表达量，分别使用FIRMA（Finding Isoforms Using Robust Multichip Analysis）算法和MIDAS（Microarray Detection of Alternative Splicing）算法分析在两个细胞系中差异表达的外显子，以此来排除外显子芯片中的假阳性数据。然后根据HapMap（Haplotype Map of the human genome）Project提供的两个细胞系各自的单核苷酸多态性位点（SNP），根据二者在染色体上的位置关系，建立SNP和差异剪接的外显子的对应，作为候选的引起两个细胞系差异剪接的遗传突变。最后根据以上数据，抽象出不同剪接方式的外显子序列上调控元件的数量和组分上的特征，来识别能够引起基因选择性剪接方式差异的SNP位点，并评价SNP位点对剪接方式差异的贡献程度。外显子的表达水平通过Affymetrix GeneChip Human Exon1.0 ST Array测得，SNP数据来自HapMap计划。我们的研究识别出了52个SNP位点，它们互斥的存在于两个人群里，对外显子中正负两种剪接调控元件的组成造成了改变，进而影响宿主外显子的选择性剪接方式。由于缺少直接的生物实验的证实，我们通过近似策略进行验证，验证集由不相关的成对的剪接方式相同或差异的外显子构成。在此验证集上，模型预测的准确率达到70％。本研究从功能角度分析了各种顺势作用元件对于调控剪接方式的重要程度，为分析剪接调控机制提供了一个思路。这个模型同样可以用于研究疾病组织中与基因差异剪接相关的遗传变异位点。

目录

ESE/ESS中的SNP引起的剪接方式差异的研究

AN INVESTIGATE ON ALTERNATIVE SPLICING PATTERN VARIATION CAUSED BY SNP IN ESE/ESS

摘 要

Abstract

第1章绪论

1.1课题研究的背景

1.2RNA的选择性剪接

1.3选择性剪接的研究现状

1.4课题研究的目的和意义

1.5论文结构

第2章外显子芯片数据分析技术

2.1基因芯片原理

2.2Affymetrix GeneChip Human Exon 1.0 ST Array的设计

2.3外显子芯片数据分析流程

2.4本章小结

第3章芯片数据分析与注释

3.1对CEU/YRI细胞系细胞毒性数据的分析

3.2CEU/YRI细胞系中的SNP位点

3.3本章小结

第4章引起外显子差异剪接的SNP位点预测

4.1选择性剪接的调控

4.2对以不同方式进行剪接的外显子序列特征的分析

4.3分类器的设计

4.4分类器性能的评价

4.5造成CEU/YRI细胞系外显子剪接差异的SNP位点预测

4.6本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致 谢