环形RNA的生物信息计算与应用研究

环形RNA的生物信息计算与应用研究
作　者： 吴静 宋晓峰
出版社： 化学工业出版社
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作者简介

　　吴静，博士，南京医科大学副教授，硕士生导师，现任中国人工智能学会生物信息学与人工生命专委会委员，中国计算机学会生物信息学专委会委员，中国自动化学会智能健康与生物信息专委会委员。主持和参与国家自然科学基金等项目多项，近五年发表国际国内学术论文10余篇，指导大学生创新创业训练项目及全国大学生数学建模竞赛等学科竞赛，多人次获奖。宋晓峰，南京航空航天大学教授。主要研究领域为生物信息学与计算系统生物学。近几年主持国家自然科学基金一项、江苏省自然科学基金一项，主持校级教改项目三项，参与国家或部级科研项目十多项，以一作或通讯作者在国际SCI检索学术期刊Nucleic Acids Research， Journal of Theoretical Biology， Journal of Medical Virology， BioSystems等发表论文14篇，EI、ISTP收录论文30多篇。多次参与组织和参加国内国际学术会议。目前担任：中国生物医学物理学研究会理 事；中国电子学会生命电子学专业委员会委员；江苏省生物医学工程学会生物信息学专业委员会委员；Nucleic Acids Research， Computers in Biology and Medicine等多个国际杂志的审稿人，多个国际学术会议（WCCI2008， ACM BCB2011， BSBT2011，BSBT2010，BSBT2009，BSBT2008， IEEE BIBM2010， IEEE BIBM2011， IJCBS2009， AST2010， ICCC2010，ICCC2009）程序委员会委员，主席，分会主席等。

内容简介

本书介绍了环形RNA全长转录本序列重构和定量算法CircAST，该算法通过计算不同组织、不同疾病状态下环形RNA转录本完整的序列组成和内部结构以及对环形RNA基于转录本水平的精确定量，帮助研究者更有效地筛选出具有潜在功能的环形RNA可变剪接异构体，为更加精准地全面解析环形RNA全长转录本提供了重要的工具，对环形RNA功能的深入研究具有重要意义。本书可供生物信息学、系统生物学、计算生物学等学科的研究人员参考，也可作为高等院校相关专业的教材或教学参考书。

图书目录

第1章绪论001

1.1环形RNA概述003

1.2环形RNA的生物学功能005

1.3环形RNA的识别计算010

1.4环形RNA内部结构的探索及定量估计研究013

第2章环形RNA全长转录本序列组装的计算研究019

2.1引言021

2.2基于EMPC算法的环形RNA全长转录本序列重构方法022

2.2.1基于参考基因组的转录本组装022

2.2.2环形RNA全长转录本序列组装024

2.3模拟数据验证027

2.3.1环形转录组测序模拟数据生成工具027

2.3.2模拟数据集030

2.3.3算法性能评估031

2.3.4环形RNA转录本重构的复杂性分析032

2.4实验验证034

2.4.1小鼠睾丸环形RNA测序数据的准备034

2.4.2小鼠睾丸环形RNA组装结果035

2.4.3用RT-PCR和Sanger测序对组装结果进行验证038

2.4.4算法对真实数据的重构效率分析051

2.5与现有算法的比较054

2.6小结058

第3章环形RNA转录本定量计算研究061

3.1引言063

3.2基于EM算法的环形RNA转录本定量计算方法064

3.3模拟数据验证068

3.3.1模拟数据集068

3.3.2算法性能评估069

3.4实验验证072

3.5与现有算法的比较075

3.6人细胞系、小鼠睾丸和原鸡肌肉中环形RNA的表达与分析076

3.7小结080

第4章小鼠睾丸和卵巢中环形RNA全长转录本表达谱分析083

4.1引言085

4.2材料和方法088

4.2.1样本数据集的制备088

4.2.2环形RNA全长转录本序列组装和定量分析089

4.2.3环形RNA可变剪接体的差异表达分析090

4.2.4功能富集分析090

4.2.5circRNA-miRNA-mRNA调控网络构建090

4.3结果091

4.3.1小鼠睾丸和卵巢组织中环形转录本的概貌091

4.3.2小鼠睾丸和卵巢组织中环形转录本的表达特征099

4.3.3对差异表达环形转录本的分析103

4.3.4circRNA-miRNA-mRNA相互作用调控网络111

4.4小结113

第5章人脑胶质瘤样本中环形RNA全长转录本表达谱分析115

5.1引言117

5.2材料和方法119

5.2.1样本数据集119

5.2.2环形RNA转录本序列重构和定量分析119

5.2.3差异表达环形RNA转录本的鉴定120

5.2.4GO功能富集和KEGG信号通路分析120

5.2.5miRNA预测和ceRNA网络构建120

5.3结果121

5.3.1人脑胶质瘤样本中环形转录本的概貌121

5.3.2对照样本和疾病样本中环形转录本的特征125

5.3.3环形转录本差异表达分析130

5.3.4circRNA介导的ceRNA网络137

5.4小结139

附录142

附录1缩略语142

附录2小鼠睾丸组织环形RNA内部新的可变剪接事件144

附录3RT-PCR实验所用引物信息149

附录4人类HeLa细胞系中环形RNA内部新的可变剪接事件154

附录5人类HEK293细胞系中环形RNA内部新的可变剪接事件158

附录6人类Hs68细胞系中环形RNA内部新的可变剪接事件160

附录7原鸡肌肉组织中环形RNA内部新的可变剪接事件163

参考文献164