全基因組范圍內三個核心干性因子靶基因的預測分析

1、目錄1.引言...................................................................31.1研究背景.....................................................................31.1.1胚胎干細胞簡介.........................................................

2、31.1.2組蛋白修飾與ES細胞的多能性............................................31.1.3轉錄因子的調控.........................................................41.1.4胚胎干細胞分化的調控因子...............................................51.1.5本論文的研究目的及其意義...

3、............................................81.1.6相關研究方法概述.......................................................82.實驗過程..........................................................................92.1實驗數據的獲取...............

4、................................................92.1.1組蛋白修飾數據的獲取...................................................92.1.2轉錄因子位點數據的獲取................................................112.1.3已分化的胚胎干細胞基因數據集...................

5、........................92.1.4基因及其靶位點數據集..................................................112.2實驗方法....................................................................142.2.1SVM概述.........................................

6、.....................142.2.2GO分析...............................................................152.2.2ASPL分析.............................................................152.3實驗步驟..........................................

7、..........................162.3.1利用Chisq檢驗篩選有用特征............................................172.3.2通過SVM模型進行數據分類和篩選........................................193.結果與分析........................................................

8、...............213.1結果矩陣的特征分析..........................................................213.2Sox2、Oct4、Nanog靶基因在小鼠和人體內的比較................................223.3Sox2、Oct4、Nanog靶基因的功能注釋分析......................................

9、233.4Sox2、Oct4、Nanog的KEGG信號通路的比較分析.................................274.參考文獻........................................................................295.附錄...................................................................

10、..........33附錄一:Fisher檢驗的R篩選.....................................................43附錄二:SVM的Matlab程序.......................................................48附錄三:GO分析程序......................................................

11、.......43附錄四:ASPL分析程序...........................................................436.致謝.............................................................................5031.引言1.1研究背景1.1.11.1.1胚胎干細胞簡介胚胎干細胞簡介胚胎干細胞(Embryonicstem

12、cells，ES細胞)是從附置前早期胚胎內細胞團(ICM)或附置后胚胎原始生殖細胞(Primdialgermcells，PGCs)隆出來的一種具無限增殖能力、保持正常的染色體核型和全向分化能力的干細胞[12]。ES細胞在體內、外正常分化的過程中能產生除滋養(yǎng)以的外胚層和原始內胚層外的內、中、外3個胚層的所有細胞類型。相比較其他多能成體干細胞而言ES細胞是全能性細胞。胚泡注射后ES細胞的衍生細胞分布到嵌合體動物的所有組織系統中包括生殖系。E

13、S細胞衍生的生殖細胞能進行遺傳物質的傳遞這一特性已被廣泛應用于基因功能的研究。ES細胞進行對稱性細胞分裂產生2個相同的多潛能性子代細胞這一特性稱為ES細胞的自我復制或自我更新(selfrenewal).ES細胞自我復制的同時伴隨著細胞分化的抑制和多向發(fā)育潛能的維持這是ES細胞多潛能性的基礎[3]。在體外，可以對ES細胞進行遺傳操作選擇，如導人異源基因、報告基因或標志基因，誘導某個基因突變，基因打靶或導人額外的原有基因使之過度表達(增加功

14、能)等[4]。自1998年人類胚胎干細胞(humanembryonicstemcell，hESC)建系以來[56]，hESC迅速成為生命科學研究的熱點，針對ESC分化相關的基因的研究成為核心問題之一。Es細胞在生命科學的各個領域都有著重要而深遠的影響，尤其在克隆動物、生產轉基因動物、細胞組織器官的修復和移植、細胞治療、組織工程、發(fā)育生物學、藥物的發(fā)現、篩選、動物和人類疾病模型上有著極其誘人的應用前景?？茖W家們已經開始對胚胎干細胞進行基因

15、改造，將特殊改變的基因轉導至胚胎干細胞中，體外選擇后將胚胎干細胞導入機體，使胚胎干細胞中的遺傳信息傳達給子代[79]，這意味著將可以有針對性地改變人胚胎干細胞的遺傳表型，可能有助于克服出生缺陷，糾正某些遺傳性疾病，而且還可將胚胎干細胞中某個基因敲除或將外來的某個基因導入，用于研究特定基因對胚胎發(fā)育、藥物代謝和腫瘤形成的影響等。如何應用計算機的方法來預測潛在的ES細胞分化相關基因，發(fā)現其中包含的信息，這對于功能基因的識別、基因工程等方面都