DNA序列的不同相位上辨識與搜尋基因

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姓名

陳鴻大(Hong-Tir Chan) 查詢紙本館藏

畢業系所

物理學系

論文名稱

DNA序列的不同相位上辨識與搜尋基因
(Genes Identification and Searchin Different Phase of DNA Sequence)

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摘要(中)

摘要
根據我們的觀察，基因內不同相位的鹼基，其比例具有明顯的差異，且同一物種的基因比例相同，非編碼段各相位的鹼基則無分別，此種差異應是與密碼子第三碼的簡並特性，經過演化所偏好的選擇有關。
我們的研究關注於DNA上基因的辨識與搜尋，使用Perl電腦程式做為工具，將序列分為三個相位，並對序列的三個相位進行滑動窗口的分析，將各相位間字串出現頻率的差進行評分，並且將三個相位間的評分取平均值和標準差，依此判別一序列編碼的程度高低。
我們利用此法取70餘種細菌的基因、非編碼和隨機序列進行辨識，對不同長度的基因進行分析，訓練出最佳的辨識結果，以及其評分界線。
在基因搜尋當中，編碼區域的平均評分較高，且三個相位間的評分相差甚多，以此可預測基因在序列當中的位置。我們更發現，相位間評分的大小順序，表示基因內相位與序列座標相位間的關係，正反兩股共六個相位的基因皆有其不同的順序。
若是已知基因在序列座標中的相位，配合預測基因的位置，可大幅降低ORF搜尋的範圍以及訊號，甚至能找到正確的起始碼與終止碼配對。

摘要(英)

In the bacteria genes, we can identify about 85 % coding part,
if the gene large 1000, we can identify near 99 %.
We search DNA sequence have 75 % coding location is correct.
Read phase order of color can tell us real gene frame, that will
help to find correct initiation and termination pair

關鍵字(中)

★ 枯草桿菌
★ 大腸桿菌
★ DNA
★ 鹼基比例
★ ORF
★ 相位
★ 搜尋
★ 辨識

關鍵字(英)

★ mutation
★ Identification
★ phase
★ bp
★ search
★ ORF
★ gene
★ E.coli
★ B.subtilis

論文目次

目錄
目錄 2
摘要 3
1. 分子生物學的中心法則 4
1.1 遺傳物質與演化 4
1.2 密碼子與突變 5
1.3 基因結構與讀碼框 6
1.4 真核與原核生物基因 6
2. 基因的字串分佈特性 7
2.1 基因數據庫的取樣 7
2.2 滑動窗口 7
2.3 基因的統計性質 7
2.4 基因相位的分析 8
3. 基因辨識 10
3.1 基因編碼辨識 10
3.2 不同長度的基因分析 12
3.3 靈敏度與辨別度 12
4. 基因搜尋 16
4.1 基因位置預測 16
4.2 相位改變的判讀 20
4.3讀碼框標定 22
5. 結論 26
6. 附錄 27
參考資料 45

參考文獻

參考資料
1. Benjamin Lewin, genes VII, OXFORD.
2. Peret Paolella, Introduction to Molecular Biology,
3. Cynthia Gibas & Per Jambeck, Developing Bioinformatics Computer Skills, O’REILLY
4. Richard Durbin, et al.Biological sequence analysis-probabilistic models of proteins and nucleic acids, Cambrideg.
5. Moises Burset & Roderic Guigo, Evaluation Gene Structure Prediction Program, GENOMICS 34, 353-367 (1996).
6. Chun-Ting Zhang & Ju Wang,Recognition of proten coding genes in the yeast genome at better than 95% accuracy based on the Z curve,Nucleic Acids Research, 2002, Vol. 28,No.14.
7. NCBI HomePage, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/,
8. 北大生物信息中心網頁, http://www.cbi.pku.edu.cn/wnet/home.html/.
9. 生物信息學手冊, 郝柏林 & 張淑譽, 上海內蒙古大學.
10. 羅遼復, 生命演化的物理觀, 內蒙古大學物理系.
11. 蘇啟仁, 以Z曲線分析法探索人類基因體之辨識, 國立中央大學物理所碩士論

指導教授

李弘謙(H-C Lee)

審核日期

2003-7-17

推文