癌症DNA甲基化调控位点的识别

DNA甲基化是一种重要的表观遗传学修饰,在基因的转录调控方面具有重要的作用。异常的DNA甲基化可以导致癌症等复杂疾病发生,癌基因相关的DNA甲基化调控位点的识别对于解析癌症的发生发展机制及识别新的癌症标记具有重要意义。本研究通过整合The Cancer Genome Atlas(TCGA)的泛癌症基因组的高通量甲基化谱和基因表达谱,识别癌基因相关的DNA甲基化调控位点。对于每种癌症分批次计算Cp G位点甲基化与相关基因表达之间的相关性,并筛选调控下游基因的Cp G位点(包括强调控位点、弱调控位点和不调控位点),结果表明仅有一半的Cp G位点对下游基因具有调控作用;对癌症间共享的调控位点的分析发现不同癌症间共享的调控位点不尽相同,表明癌症特异的甲基化调控位点的存在。进一步地,对差异甲基化和差异表达基因的功能富集分析揭示了受甲基化调控的基因确实参与了癌症发生发展相关的功能。本研究的结果是对当前甲基化调控位点集的重要补充,也是识别癌症新型分子标记特征的重要资源。     

血红蛋白结构及其携氧功能的软件平台开发

血红蛋白及其携氧功能的软件平台（HBMS）是运用JavaEE的技术开发的关于血红蛋白空间结构和携氧功能的查询软件平台,通过该平台可快速查询血红蛋白的结构和功能的一些特性。HBMS提供了血红蛋白的各级空间结构的查询,同时可以计算出不同氧分压下血氧饱和度的变化并绘制血氧饱和度曲线,用以解析血红蛋白的输送氧气的能力。该系统并提供了血红蛋白结构及其携氧功能的免费查询网站（地址：http：／／192.168.1．25：8050／sybms／）。     

基于模糊理论预测CpG岛新方法

启动子区域的CpG岛的异常甲基化是识别癌症的重要标志之一。目前已经建立的一些CpG岛的预测思想和方法都有自身的缺点,基于模糊理论的预测思想从贴进度的角度来判定CpG岛,能更容易地找到被以往方法所忽略的具有更多生物学意义的CpG岛。本研究通过构建属于CpG岛集合的隶属函数,计算候选序列的隶属度,找出所有的可接受隶属程度的CpG岛。将该方法应用于UCSC数据库中的一段序列（hg18．chr1．31618510.31623510.-1000）进行预测,发现提高了预测的精确度。可见应用模糊理论预测CpG岛具有一定的可行性,利用选取不同的截集,可以得到更为精确的CpG岛。     

癌症中DNA甲基化基因模块筛选

肿瘤的发生受遗传学和表观遗传学修饰的共同影响。DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,在癌症的发生与发展中起着重大的作用。因此找到癌症的甲基化标记物在癌症的诊断和治疗中具有重大意义。本文利用权重基因共表达网络分析的方法（WGCNA）筛选出甲基化基因模块,并分析模块向量基因,进行功能注释,最后对基因模块进行功能分析,得到DNA甲基化与肿瘤间的关系。结果显示,这些甲基化异常的基因模块与癌症的发生有着显著的关联。同时还发现某些甲基化异常的基因模块与多种癌症的发生都有着显著的关联。     

高通量DNA甲基化数据的处理和分析方法

DNA甲基化作为一种表观遗传学修饰,在调控基因表达、X染色体失活、印记基因等方面都发挥着重要的作用.不同的DNA甲基化的预处理方法结合二代测序产生了大量的高通量甲基化数据,这些数据的存储、处理和分析是当前亟需解决的问题.在本文中,总结了目前存在的三种高通量DNA甲基化检测技术（限制性内切酶法,亲和纯化法,重亚硫酸盐转换法）,以及针对这些技术产生的高通量数据开发的存储、处理和分析工具.另外,还注重介绍了单碱基水平的DNA甲基化检测技术,BS-Seq的测序原理、数据处理流程以及后续的分析工具.     

基于ChIP-seq的差异组蛋白修饰区域的筛选

组蛋白修饰是在基因组水平上起到重要调控作用的表观遗传修饰,随着ChIP-Seq的广泛使用,高通量数据的积累,为从全基因组研究组蛋白修饰模式奠定了基础。但目前缺乏在多样本间筛选疾病相关的调控区域的方法,因而本文开发了一种多细胞系的差异筛选算法来识别差异组蛋白修饰区域。本文通过窗口移动法来估计组蛋白修饰水平,并根据信息熵理论定量各个细胞系之间的差异。基于随机背景来确定差异显著性阈值。利用此算法来筛选人类全基因组9个细胞系间H3K4me3差异的区域,结果显示这些区域显著富集在基因启动子上和其他重要的染色质状态上,且与先前人们发现的活性启动子染色质状态显著重叠。通过文献挖掘进一步证实了与白血病相关的基因组标记。这些结果表明基于熵的策略可有效地挖掘多细胞系间以及与疾病相关的差异组蛋白修饰。