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        [碩士論文] 田堯
        藥物分析學 解放軍軍事醫學科學院;中國人民解放軍軍事醫學科學院 2013(學位年度)
        摘要:表觀遺傳學作為一門新興的遺傳學分支學科近年來越來越受到科學界的關注。表觀遺傳學是與傳統的遺傳學相對應的。傳統的遺傳學研究基因序列發生改變時基因表達水平發生的變化,如基因突變、基因丟失等。而表觀遺傳學則主要研究基因序列不發生改變的情況下基因表達水平發生的變化,如DNA甲基化、RNA干擾、組織蛋白修飾等。
          DNA元件百科全書計劃(ENCODE)是由美國國立人類基因組研究所(NHGRI)發起的,并由世界上多個國家參與的重大國際合作項目。ENCODE計劃目前獲得的大量數據以連續的形式存在于多種基因組區間內,但它們之間的相互作用關系在很大程度上仍是未知的,因此迫切需要定量評價不同類型ENCODE數據間相互作用關系的計算方法。目前主要缺少分析表觀基因組數據的有效方法,缺少整合基因組與表觀基因組的合理策略,并缺少研究與疾病關聯作用的分析手段。
          小波變換可以對表觀遺傳組信號進行多尺度分解和去噪,觀察不同尺度下的數據特征。應用小波變換方式處理不同尺度及分辨率的數據,即通過大“窗口”(大尺度)信號觀測總體功能,而通過小“窗口”(小尺度)信號發現細小特征。形象的說,小波變換分析的結果既可以幫助我們看見森林又能見到樹木。本文基于小波變換提出了一種全新的表觀基因組分析方法。通過該分析方法,可以對表觀基因組進行多尺度分析,并從組蛋白修飾的角度研究染色質結構與功能,解讀表觀圖譜。
          本研究具體針對多尺度連續高密度的表觀基因組數據集,應用小波相關性分析方法(WCO)研究了表觀遺傳基因組數據集間的相關性,并進行了可視化、定量化及確定化的統計學分析。具體研究工作是:
          (1)對小波相關性進行正式的統計學測試,驗證應用WCO方法分析組蛋白修飾的數據是否恰當。
          (2)描述(各細胞系間)組蛋白修飾和(各組蛋白修飾的)細胞系間的小波相關模式,并評價與組蛋白修飾如何密切相關。
          (3)探索激活和抑制狀態下修飾作用的小波相關,并識別ENCODE試點區間的二價染色質功能域。
          我們選用的原始數據是44個ENCODE試點區,包括從500kbp至2Mbp大小不等的14個區域和30個500kbp的區域。主要從四個方面進行小波相關分析。
          (1)對單一ENCODE試點區ENm004內GM06990細胞系中9個組蛋白修飾的小波相關進行了檢測。我們首先在16kbp尺度下對各個組蛋白修飾對的小波相關性進行分析。然后在8kbp、32kbp和64kbp尺度下對H3K4me2和H3K4me3的小波相關分析進行研究。接著又在8kbp、32kbp和64kbp尺度下對各個組蛋白修飾對的平滑相關分布進行分析。
          (2)將初步觀察擴展至其他ENCODE試點區,對其他43個ENCODE試點區也進行了相同的檢測。我們首先在16kbp尺度下對GM06990細胞系中44個ENCODE試點區的H3K4me2和H3K4me3的小波相干分布進行分析。接著研究在8kbp、32kbp和64kbp尺度下44個ENCODE試點區H3K4me2和H3K4me3的小波相關分布。然在多尺度下分析GM06990細胞系中全部組蛋白修飾對的平均小波相關性。并對特定區域的F統計量的平滑分布,基因密度的F統計量的平滑分布和保守序列的F統計量的平滑分布進行了統計分析。在16kbp的尺度下,我們從小波相關曲線、多尺度平滑相關分布和信號相關分布三方面對HeLa-S3細胞系ENm004試點區中H3K4me2和H3K4me3的小波相關分析結果進行研究。并在同一尺度下對HeLa-S3細胞系中44個ENCODE試點區內組蛋白乙酰化與H3K4甲基化的小波相關分布進行數理統計。
          (3)對GM06990和HeLa-S3細胞系中組蛋白乙酰化和H3K4甲基化進行了分析。在尺度為16kbp下,我們從小波相關曲線、多尺度平滑相關分布、尺度為16kbp時信號相關分布三方面對在細胞系GM06990和HeLa-S3中H3K4me3的小波相關分析結果進行研究。并在16kbp尺度下,對GM06990和HeLa-S3中44個ENCODE試點區的組蛋白乙酰化與H3K4甲基化的小波相關分布進行了研究。
          (4)通過檢測5%的顯著性水平下某些ENCODE試點區,識別了H3K4me3和H3K27me3信號的共同位點,并研究了H3K4me3和H3K27me3的bivalent區域小波相關性。我們對GM06990激活態和抑制態修飾重疊區的bivalent區域進行了分析,檢測了所有ENCODE試點區bivalent區域。經仔細檢查發現,間隔區內的43個二價染色體域遠離上游和下游基因,這說明我們所分析的這些二價染色體域很可能大量存在于人類基因組中。
          通過上述分析發現,小波相關的程度與多尺度ENCODE試點區的基因組分布模式密切相關。識別出的小波相關模式可檢驗那些用于解釋組蛋白修飾功能的各種模型,如組蛋白編碼、信號網絡和電荷中和模型。這一發現可能有助于確證多種表觀遺傳學假說。另外,通過小波相關來分析激活和抑制狀態下的修飾作用顯示,上述數據分析方法適用于重新識別二價染色質功能域,廣泛適用于探索不同實驗數據類型間相互作用關系以及識別人類基因組功能域及功能元件。
        [碩士論文] 聞一雷
        動物學 河南師范大學 2009(學位年度)
        摘要:鼠類種群波動與調節是生態學的重要科學問題之一,也是鼠類生態學研究中一個尚待解決的難題。由于自然界中食物分布在空間上的不均勻性、季節更替或環境劇變等原因,野生鼠類經常會在其棲息地和生活周期的一定階段面臨食物資源的缺乏而受到饑餓脅迫。限食對鼠類的營養狀況、生理功能、免疫系統、內分泌代謝、繁殖狀況及幼仔的數量和生理狀況都具有顯著的抑制作用。在本研究中,我們以長爪沙鼠和布氏田鼠在實驗室繁殖群作為實驗對象,以先限食后恢復飲食和先正常飲食后限食這種復合性限食設計來模擬野外不穩定的食物來源因素,在70%限食及限食后正常飼喂8周的情況下,采用適合的營養指標,測定了成年雄性長爪沙鼠的和布氏田鼠肥滿度、激素、器官指數等變化,旨在探討限食及限食恢復的經歷對兩種野生鼠類個體營養狀況及免疫、繁殖狀況的變化。 主要研究結果和結論如下: 1.對成年長爪沙鼠限食及恢復8周后,限食恢復組與限食組和對照組間體重變化均差異顯著。70%限食使雄性長爪沙鼠的肥滿度、血清甲狀腺T4水平、胸腺指數顯著低于對照組和限食恢復組而血清白蛋白含量、血清皮質醇含量和腎上腺指數顯著高于對照組和限食恢復組。限食恢復組經過限食經歷各項檢測指標與對照組差異不顯著,限食恢復組基本恢復或接近正常水平。 2.對成年布氏田鼠限食及恢復8周后,限食恢復組與限食組和對照組間體重變化均差異顯著。70%限食顯著降低了雄性布氏田鼠的血清皮質醇含量。限食恢復組胸腺指數明顯降低與對照組之間差異顯著。其余各項檢測指標與對照組之間差異均不顯著。 3.對比長爪沙鼠和布氏田鼠限食的結果。長爪沙鼠限食組的血清皮質醇高于對照組,而布氏田鼠限食組的血清皮質醇低于對照組。多項營養指標的檢測表明長爪沙鼠對限食及限食恢復的經歷表現的更敏感,限食組雄鼠的肥滿度、血清總蛋白、甲狀腺T4水平和腎上腺指數顯著降低,皮質醇水平顯著升高而布氏田鼠對于限食及限食恢復的經歷表現不敏感,僅血清皮質醇的含量顯著低于對照組。 綜上所述,限食對長爪沙鼠和布氏田鼠的個體營養及免疫功能具有重要作用,限食恢復組的各項指標基本恢復或接近正常水平。食物缺乏可能在鼠類種群波動和調解中起著十分重要的作用。結果表明長爪沙鼠和布氏田鼠在生長過程中產生了顯著的補償效應。
        [碩士論文] 羅鳳娟
        應用數學 西北農林科技大學 2008(學位年度)
        摘要:隨著現代統計學思想在遺傳學領域的滲透以及計算機的普及和發展,數量性狀的主基因-多基因混合遺傳模型得到了廣泛的研究和應用,現已完整的研究了7類混合遺傳模型。但以往的研究只是對不同動植物主基因-多基因混合遺傳的數量性狀的主基因和多基因存在的鑒別分析,以及遺傳模型識別和各種遺傳效應的分析。此外,在估計環境方差時,必須借助不分離世代(親本P1,P2和雜交后代F1代)來估計,而且對于此類性狀的選擇模型從未見報道,為育種生產帶來一定的不便。 主基因.多基因混合遺傳的數量性狀,其表型值呈現多峰性,表現為多個正態分布的混合,即對應多個主基因基因型,其選擇與普通數量性狀的選擇在模型假定以及分析上都有很大的不同。為此,在主基因-多基因混合遺傳數量性狀的單性狀選擇中,本研究采用重復觀測數據的試驗設計方案,利用單因素多元方差分析方法,分別估計了主基因效應方差、多基因效應方差、環境方差,遺傳力等參數,根據直接遺傳進展,建立了主基因-多基因混合遺傳的數量性狀的單性狀選擇模型,為育種工作者提供一種簡單易行的選擇方法,具體方法如下: 首先,對單個分離世代中主基因.多基因混合遺傳的數量性狀進行等重復的觀測,由于各次觀測值及其均值的頻數分布均呈現多峰性,因此利用混合分布理論來計算。為減小計算誤差,本研究采用均值的頻數分布來計算各成分分布的數字特征,其中成分分布個數根據AIC準則,選擇使AIC值達到最小的成分分布個數作為混合分布的成分分布數,分布中其它參數的確定利用EM算法來估計;其次,每個成分分布對應一種主基因基因型,根據各個成分分布的均值和方差,利用正態分布的極限誤差將每個個體劃分到相應的成分分布中,即相應的主基因基因型中,將每種主基因型作為單因素方差分析的一個處理水平,對其進行單因素的多元方差分析,分別計算主基因效應協方差陣、多基因效應協方差陣、環境協方差陣等參數;最后結合混合分布中各成分分布的權重即各主基因基因型的分離比例,計算主基因效應方差,多基因效應方差和環境方差,以及遺傳力等參數,進而計算該數量性狀的遺傳進展。這樣對不同群體選擇時,可直接根據遺傳進展大小進行選擇,且選擇效率有很大提高,從而為育種者提供了極大方便。 另外,本文的原理和方法具有通用性,對有一個主基因位點或一個以上主基因位點存在的主基因.多基因混合遺傳的數量性狀的選擇也適用。
        [碩士論文] 張冠鵬
        遺傳學 東北師范大學 2006(學位年度)
        摘要:遺傳學的發展史是遺傳學的核心內容,更是生物科學的核心內容,是現代生物學發展最迅速、成果應用最廣泛、與社會和個人生活關系最密切的領域。它揭示了人們認識、思考和解決遺傳學問題的思想歷程,揭示了遺傳學的科學本質,揭示了遺傳學知識的產生過程,呈現了科學家的科學態度、科學精神和科學世界觀。遺傳學發展簡史的教育對于學生形成正確的科學思想,認識遺傳學的形成過程,了解自然科學的本質,了解前人的探究過程等方面具有重要價值。對于培養學生的生物學素養乃至科學素養具有積極的意義,在探究性學習中將發揮重要的作用。本文通過問卷調查認為遺傳學史在教學中未被重視,通過查閱大量文獻,對遺傳學簡史進行了理論梳理,并對加強遺傳學史的教育作出了具體建議。
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