新型轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫(kù)及轉(zhuǎn)錄因子互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建.pdf

1、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是基因調(diào)控的重要環(huán)節(jié)，其中轉(zhuǎn)錄因子(Transcription Factor，TF)和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)(Transcription Factor Binding Site，TFBS)是轉(zhuǎn)錄調(diào)控的重要組成部分。近年來，鑒定轉(zhuǎn)錄因子及其結(jié)合位點(diǎn)的高通量實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了大量相關(guān)數(shù)據(jù)。為了系統(tǒng)地收集、整理和分析這些數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了許多相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫(kù)。但是這些數(shù)據(jù)庫(kù)有數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)種類單一，更新較慢等缺陷。目前還沒有數(shù)據(jù)庫(kù)同

2、時(shí)包含轉(zhuǎn)錄因子編碼基因信息與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)信息，因此建立一個(gè)整合基因與結(jié)合位點(diǎn)信息的非冗余轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)十分必要。
　　基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)由于其可以直觀地顯示基因表達(dá)調(diào)控關(guān)系，已成為生物學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。但是目前對(duì)轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究?jī)H限于在某種特定的細(xì)胞或是某種疾病中，沒有在基因組范圍進(jìn)行研究。轉(zhuǎn)錄因子是轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)?；谵D(zhuǎn)錄因子之間互調(diào)控的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)可以簡(jiǎn)化復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，表現(xiàn)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控層級(jí)作用，為更好地理解基

3、因轉(zhuǎn)錄調(diào)控提供必要的幫助。
　　本論文旨在建立非冗余的整合轉(zhuǎn)錄因子編碼基因與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)信息的小鼠轉(zhuǎn)錄因子的多功能數(shù)據(jù)庫(kù)，彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫(kù)研究領(lǐng)域的空白。該數(shù)據(jù)庫(kù)不僅提供網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)有資源的查詢功能，并且整合相關(guān)分析功能，為小鼠轉(zhuǎn)錄因子及其結(jié)合位點(diǎn)的研究提供分析平臺(tái)。同時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，基于轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)與轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合對(duì)轉(zhuǎn)錄因子互調(diào)控關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè)，建立轉(zhuǎn)錄因子互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，通過轉(zhuǎn)錄因子互調(diào)控關(guān)系發(fā)掘轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的層

4、級(jí)關(guān)系，建立轉(zhuǎn)錄因子研究的新方法。
　　本論文首先對(duì)現(xiàn)有轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行調(diào)研分析，建立新型轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，其中包含轉(zhuǎn)錄因子編碼基因信息與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)信息等。通過調(diào)研TFDB、JASPAR、UniPROBE等相關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)文獻(xiàn)，確定小鼠轉(zhuǎn)錄因子共1036個(gè)。數(shù)據(jù)庫(kù)整合NCBI小鼠基因組(MGSCv37)信息，并收集小鼠轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)共有序列839條和結(jié)合位點(diǎn)模體445個(gè)。數(shù)據(jù)庫(kù)還包含查詢網(wǎng)站的搭建并提

5、供結(jié)合位點(diǎn)搜索顯示等轉(zhuǎn)錄因子常見分析功能，從而完成小鼠轉(zhuǎn)錄因子分析平臺(tái)的搭建。
　　基于數(shù)據(jù)庫(kù)所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，利用MAST對(duì)結(jié)合位點(diǎn)矩陣在所有轉(zhuǎn)錄因子基因上游2kb區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，共獲得7794條潛在轉(zhuǎn)錄因子互調(diào)控信息。根據(jù)該數(shù)據(jù)建立轉(zhuǎn)錄因子互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并建立了與ES細(xì)胞及NF-kB相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。通過將網(wǎng)絡(luò)中的信息與已發(fā)表文獻(xiàn)進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)有較好的契合度。轉(zhuǎn)錄因子互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了較好的轉(zhuǎn)錄因