转录因子共结合与组蛋白修饰的关系及其对靶基因的调控

摘要

转录因子、组蛋白修饰以及二者之间的相互作用对基因表达、调控有重要作用，转录因子的选择性结合受到组蛋白修饰的潜在调控，而转录因子对其靶基因的表达也有一定的调控作用。转录因子的调控功能不仅与结合到基因的位置、自身的功能有关，而且还与它的结合方式有关，不同的结合方式会对靶基因的调控产生不同的影响。转录因子对靶基因准确调控时，倾向于和其他转录因子在调控区结合，形成竞争或者协同的关系。本文选择两类小鼠细胞系，分别为小鼠白血病细胞MEL和小鼠B淋巴细胞CH12，选择ENCODE数据库中两类细胞系共有的29种转录因子的narrowpeak数据，就转录因子共结合的相关问题进行研究。因为重叠率较高的转录因子发生共结合的几率较大，找到转录因子的重叠规律是很有必要的。利用统计方法分析与组蛋白修饰的关系，以组蛋白修饰为特征，分类预测共结合转录因子，结果发现H4K4me1、H2K9ac和K3K36me3为较可靠的预测因子。对特定调控关系的转录因子共结合c-Myc+Max和Mxi1+Max进行模体的研究，从而进一步筛选转录因子共结合的峰数据。根据其结合峰顶点与转录起始位点的距离，采用指数衰减的BETA模型对其靶基因进行预测并分析，利用靶基因在两个细胞系中的表达值进行比较，得出细胞系特异性的差异表达基因，并对其进行功能分析，发现相对正常细胞而言，在癌细胞中表达上调的基因主要参与了自身免疫系统的调节。本文的研究为转录因子共结合的基因表达调控研究提供了可靠的理论依据，进一步揭示了癌症中转录因子共结合的特异性调控作用。

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1.1 研究背景

1.1.1 转录因子

1.1.2 组蛋白修饰

1.1.3 TF共结合的研究意义

1.2论文结构

第二章数据来源和研究方法

2.1数据来源

2.1.1 数据库的介绍

2.1.2 数据的选取

2.2研究方法介绍

2.2.1转录因子重叠率

2.2.2转录因子相关性

2.2.3高低表达基因分类

2.2.4 SVM分类预测

2.2.5模体识别

2.2.6靶基因预测

2.3 小结

第三章 转录因子重叠特征

3.1 转录因子共结合特征

3.2转录因子相关性检验

3.3 组蛋白修饰在TF共结合附近的

3.4 小结

第四章 组蛋白修饰特征对TF共结合的分类预测

4.1 特征提取

4.2 分类预测

4.3 小结

第五章 c-Myc、Mxi1与Max的共结合分析

5.1 c-Myc、Mxi1与Max重叠分析

5.2 c-Myc、Mxi1与Max共结合功能区分布

5.3 c-Myc、Mxi1与Max共结合模体分析

5.4 小结

第六章 靶基因分析

6.1 靶基因预测

6.2靶基因分析

6.3 小结

第七章 总结和展望

7.1全文总结

7.2工作展望

参考文献

致 谢