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基于Hi-C数据的染色体三维分析计算方法

基因组学与应用生物学 2020年第4期39卷 1588-1594页

作者：黄月月丰继华刘珂牟锦郭亚茹云南民族大学电气信息工程学院昆明650500

真核生物的染色质在细胞核中高度折叠且有序排列,这种三维结构对基因转录和DNA复制等细胞功能发挥至关重要。近年来Hi-C数据的涌现,使得研究染色质三维交互作用及其空间结构成为了可能。自2009年Hi-C被开发以来,已经出现了许多用于处理H... 详细信息

真核生物的染色质在细胞核中高度折叠且有序排列,这种三维结构对基因转录和DNA复制等细胞功能发挥至关重要。近年来Hi-C数据的涌现,使得研究染色质三维交互作用及其空间结构成为了可能。自2009年Hi-C被开发以来,已经出现了许多用于处理Hi-C数据的生物信息学工具,从原始序列比对到接触矩阵的可视化,均提供了系统的Hi-C数据处理过程或解决某一个特定问题的方法。本研究全面介绍了传统的Hi-C数据处理工作流程,以及近十年来新兴的Hi-C数据处理工具以及其未来发展方向。

关键词： Hi-C数据染色体三维分析染色质相互作用

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基于染色体三维结构共调控域基因功的分析

基因组学与应用生物学 2020年第11期39卷 5067-5074页

作者：黄月月丰继华刘珂牟锦郭亚茹云南民族大学电气信息工程学院昆明650500

真核生物的染色质在细胞核中高度折叠且有序排列,这种三维结构对基因的转录、调控和表达等细胞进程具有重要的生物学意义。本研究基于酵母染色体三维结构模型,用3σ准则筛选高分辨率Hi-C(highthroughput chromosome conformation captur... 详细信息

真核生物的染色质在细胞核中高度折叠且有序排列,这种三维结构对基因的转录、调控和表达等细胞进程具有重要的生物学意义。本研究基于酵母染色体三维结构模型,用3σ准则筛选高分辨率Hi-C(highthroughput chromosome conformation capture,Hi-C)数据,对潜在的共调控区域进行搜索定位,并用简单的统计学方法分析了核小体占位率、组蛋白修饰、蛋白质置换水平、基因富集等影响因子在共调控区域TSS附近的分布特征,进而对共调控域基因功能与染色体结构之间的关系进行研究。结果发现,以上影响因子在28个共调控区域中具有相似的分布特征和基因功能信息。由此推测,这些"共性"基因可能协同参与了基因调控,并驱动形成了染色体特定空间折叠结构。

关键词： Hi-C数据染色体三维结构共调控区域基因功能

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染色体三维结构重建方法研究

基因组学与应用生物学 2020年第2期39卷 718-725页

作者：牟锦丰继华郭亚茹刘珂黄月月云南民族大学电气信息工程学院昆明650500

染色体三维结构重构问题是近年生物领域中基因组学的热点研究问题,是以二维交互频率数据为基础来预测其三维空间结构。最新相关实验表明染色质的三维空间结构对于基因表达、调控等方面都具有重要意义。而Hi-c数据能利用染色质交互信息... 详细信息

染色体三维结构重构问题是近年生物领域中基因组学的热点研究问题,是以二维交互频率数据为基础来预测其三维空间结构。最新相关实验表明染色质的三维空间结构对于基因表达、调控等方面都具有重要意义。而Hi-c数据能利用染色质交互信息形成二维接触矩阵重构出染色体三维结构。本综述以染色体三维结构重建方法为研究对象,通过对染色体三维结构重建方法进行比较分析,综述了目前基于Hi-c数据在染色体三维结构重建中的经典方法,系统介绍了染色体三维结构重建技术的发展脉络,以促进染色体三维结构重建的进一步研究。

关键词：染色体三维结构重建 hi-c数据文献综述

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压力条件下真核模式生物核小体移动模式研究

基因组学与应用生物学 2015年第7期34卷 1473-1481页

作者：魏恨恨丰继华胡焕周晓雯李泽华云南民族大学电气信息工程学院昆明650500

细胞在面对外界压力(热冲击)时会通过重塑核小体以应对环境变化。本文通过对热冲击前后酵母核小体位置实验数据、体外实验数据进行统计、比较、分析后,发现在没有任何生理扰动下,核小体的定位跟其DNA偏好性有关。但在环境压力下,对热冲... 详细信息

细胞在面对外界压力(热冲击)时会通过重塑核小体以应对环境变化。本文通过对热冲击前后酵母核小体位置实验数据、体外实验数据进行统计、比较、分析后,发现在没有任何生理扰动下,核小体的定位跟其DNA偏好性有关。但在环境压力下,对热冲击敏感的上表达基因上的核小体位置呈现出一种发散模式,而下表达基因上的核小体位置则呈现一种收敛模式,此外,保守基因上的核小体位置几乎不发生移动。总体上,在热冲击下处于基础表达状态的基因则呈现出一种弱收敛模式。

关键词：热冲击发散模式收敛模式基础表达

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果蝇核小体定位研究进展

基因组学与应用生物学 2016年第11期35卷 3024-3027页

作者：李泽华丰继华周晓雯于华峥陈静云南民族大学电气信息工程学院昆明650500

基因组上核小体位置的确定涉及DNA、RNA聚合酶、转录因子、后转录修饰与组蛋白变异、组蛋白修饰酶和染色质重塑复合体之间的相互作用。真核状态基因组的DNA是被包裹在核小体中,故理解控制核小体沿DNA定位的原理对于进一步理解组蛋白结... 详细信息

基因组上核小体位置的确定涉及DNA、RNA聚合酶、转录因子、后转录修饰与组蛋白变异、组蛋白修饰酶和染色质重塑复合体之间的相互作用。真核状态基因组的DNA是被包裹在核小体中,故理解控制核小体沿DNA定位的原理对于进一步理解组蛋白结合所执行的基因功能是非常必要的。而核小体的定位在诸多细胞过程中起着重要重要,比如转录调控、DNA复制和修饰等。因此核小体定位已逐渐成为目前遗传学研究的热点以及表观遗传学的重要研究内容并且也将在未来生物学研究中占据相当重要的位置。本综述以果蝇为例,全面介绍核小体定位的研究现状和未来方向。

关键词：核小体核小体定位果蝇

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酵母基因组组蛋白修饰之间相关性的研究

基因组学与应用生物学 2015年第1期34卷 185-189页

作者：陈攀峰丰继华单增辉魏恨恨胡焕云南民族大学电气信息工程学院昆明650500

我们在对染色质修饰作用进行研究的过程中,发现以往的研究只关注化学修饰间的线性关系,而对于非线性关系未充分重视。为此,我们对Pokholok等(2005)人测出的酵母组蛋白甲基化修饰与乙酰化修饰数据进行了插值处理,得到了16种全基因组组蛋... 详细信息

我们在对染色质修饰作用进行研究的过程中,发现以往的研究只关注化学修饰间的线性关系,而对于非线性关系未充分重视。为此,我们对Pokholok等(2005)人测出的酵母组蛋白甲基化修饰与乙酰化修饰数据进行了插值处理,得到了16种全基因组组蛋白修饰数据。然后对每组修饰数据在TSS位点上、下游各取1 000 bp进行对齐、平均、平滑和归一化处理。我们发现,根据酵母基因转录水平数据,可将组蛋白修饰数据分为两大类:一类是转录增强修饰群体,一类是转录抑制或转录无关修饰群体。为了揭示不同转录活性基因上修饰间的复杂关系,我们分别利用Pearson相关分析法和Reshef等(2011)人提出的MINE算法得到了以上修饰之间的相关性。最后对该结果进行分析,得到了修饰之间的一些非线性关系,同时发现同群体间修饰的关联性更强。

关键词：组蛋白修饰 Pearson相关分析法 MINE算法

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人类基因组核小体定位研究进展

基因组学与应用生物学 2017年第1期36卷 222-226页

作者：周晓雯丰继华李泽华于华峥陈静云南民族大学电气信息工程学院昆明650500

近些年来,人类健康和疾病一直都是研究者们关注的焦点,因此表观遗传学研究也成为了研究热门。在对表观遗传学进行研究的过程中,研究者们发现核小体定位、组蛋白修饰和染色质重塑等方面的问题已经成为了表观遗传学研究中的重要研究内容... 详细信息

近些年来,人类健康和疾病一直都是研究者们关注的焦点,因此表观遗传学研究也成为了研究热门。在对表观遗传学进行研究的过程中,研究者们发现核小体定位、组蛋白修饰和染色质重塑等方面的问题已经成为了表观遗传学研究中的重要研究内容。因此,在对酵母、果蝇和线虫等低等生物的核小体定位进行大量研究并取得一定的成果后,研究者们开始将核小体定位的研究对象放到了人类上。本综述介绍了核小体定位的基本概念,总结了近几年来以人类为研究对象的核小体定位的理论研究进展。

关键词：核小体核小体定位人类表观遗传学

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3种条件下基因功能对核小体定位影响的研究

基因组学与应用生物学 2017年第12期36卷 5143-5150页

作者：周晓雯胡焕丰继华李泽华陈静于华峥云南民族大学电气信息工程学院昆明650500

为研究基因功能对核小体定位的影响,本研究对ISW2敲除型、野生型(WT)和富营养培养条件下(YPD)的酵母核小体占位率的实验数据进行聚类、比较、分析后,发现有9种基因功能对核小体的定位产生了显著影响,为今后进一步了解基因功能与核小体... 详细信息

为研究基因功能对核小体定位的影响,本研究对ISW2敲除型、野生型(WT)和富营养培养条件下(YPD)的酵母核小体占位率的实验数据进行聚类、比较、分析后,发现有9种基因功能对核小体的定位产生了显著影响,为今后进一步了解基因功能与核小体定位的关系提供了一定的参考价值。

关键词：核小体定位基因功能(GO) ISW2 野生型富营养培养

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酵母和果蝇胚胎期核小体定位模式比较研究

信息通信 2014年第3期27卷 48-50页

作者：卢英丰继华单秋甫云南民族大学电气信息工程学院云南昆明650500

在进行酵母与果蝇胚胎期核小体定位研究时,发现不同物种或同一物种中不同表达模式基因与全体基因的排列比较中,核小体分布呈现出差异性。我们观察到酵母全体基因中核小体排列对核小体缺失区域(NFR)的基因3’端比基因5’端的影响小,而果... 详细信息

在进行酵母与果蝇胚胎期核小体定位研究时,发现不同物种或同一物种中不同表达模式基因与全体基因的排列比较中,核小体分布呈现出差异性。我们观察到酵母全体基因中核小体排列对核小体缺失区域(NFR)的基因3’端比基因5’端的影响小,而果蝇中对两者的影响却是一样的。且酵母与果蝇胚胎期沉默型基因中NFR的两个边界之间的核小体排列都出现了相同规律。它揭示了核小体组织在基因组的整个进化过程中具有的前进性,同时也具有保守性。

关键词：酵母果蝇胚胎期核小体定位核小体缺失区域(NFR)