本書介紹了環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本序列重構(gòu)和定量算法CircAST，該算法通過計(jì)算不同組織、不同疾病狀態(tài)下環(huán)形RNA轉(zhuǎn)錄本完整的序列組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及對(duì)環(huán)形RNA基于轉(zhuǎn)錄本水平的精確定量，幫助研究者更有效地篩選出具有潛在功能的環(huán)形RNA可變剪接異構(gòu)體，為更加精準(zhǔn)地全面解析環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本提供了重要的工具，對(duì)環(huán)形RNA功能的深入研究具有重要意義。
本書可供生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、計(jì)算生物學(xué)等學(xué)科的研究人員參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書。
吳靜，博士，南京醫(yī)科大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師，現(xiàn)任中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)生物信息學(xué)與人工生命專委會(huì)委員，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)生物信息學(xué)專委會(huì)委員，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能健康與生物信息專委會(huì)委員。主持和參與國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目多項(xiàng)，近五年發(fā)表國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)論文10余篇，指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目及全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等學(xué)科競(jìng)賽，多人次獲獎(jiǎng)。
宋曉峰，南京航空航天大學(xué)教授。主要研究領(lǐng)域?yàn)樯镄畔W(xué)與計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)。近幾年主持國(guó)家自然科學(xué)基金一項(xiàng)、江蘇省自然科學(xué)基金一項(xiàng)，主持校級(jí)教改項(xiàng)目三項(xiàng)，參與國(guó)家或部級(jí)科研項(xiàng)目十多項(xiàng)，以一作或通訊作者在國(guó)際SCI檢索學(xué)術(shù)期刊Nucleic Acids Research, Journal of Theoretical Biology, Journal of Medical Virology, BioSystems等發(fā)表論文14篇，EI、ISTP收錄論文30多篇。多次參與組織和參加國(guó)內(nèi)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議。目前擔(dān)任：中國(guó)生物醫(yī)學(xué)物理學(xué)研究會(huì)理 事；中國(guó)電子學(xué)會(huì)生命電子學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員；江蘇省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)生物信息學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員；Nucleic Acids Research, Computers in Biology and Medicine等多個(gè)國(guó)際雜志的審稿人，多個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議(WCCI2008, ACM BCB2011, BSBT2011，BSBT2010，BSBT2009，BSBT2008, IEEE BIBM2010, IEEE BIBM2011, IJCBS2009, AST2010, ICCC2010，ICCC2009)程序委員會(huì)委員，主席，分會(huì)主席等。
第1章緒論001
1.1環(huán)形RNA概述003
1.2環(huán)形RNA的生物學(xué)功能005
1.3環(huán)形RNA的識(shí)別計(jì)算010
1.4環(huán)形RNA內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探索及定量估計(jì)研究013
第2章環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本序列組裝的計(jì)算研究019
2.1引言021
2.2基于EMPC算法的環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本序列重構(gòu)方法022
2.2.1基于參考基因組的轉(zhuǎn)錄本組裝022
2.2.2環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本序列組裝024
2.3模擬數(shù)據(jù)驗(yàn)證027
2.3.1環(huán)形轉(zhuǎn)錄組測(cè)序模擬數(shù)據(jù)生成工具027
2.3.2模擬數(shù)據(jù)集030
2.3.3算法性能評(píng)估031
2.3.4環(huán)形RNA轉(zhuǎn)錄本重構(gòu)的復(fù)雜性分析032
2.4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證034
2.4.1小鼠睪丸環(huán)形RNA測(cè)序數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備034
2.4.2小鼠睪丸環(huán)形RNA組裝結(jié)果035
2.4.3用RT-PCR和Sanger測(cè)序?qū)M裝結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證038
2.4.4算法對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)的重構(gòu)效率分析051
2.5與現(xiàn)有算法的比較054
2.6小結(jié)058
第3章環(huán)形RNA轉(zhuǎn)錄本定量計(jì)算研究061
3.1引言063
3.2基于EM算法的環(huán)形RNA轉(zhuǎn)錄本定量計(jì)算方法064
3.3模擬數(shù)據(jù)驗(yàn)證068
3.3.1模擬數(shù)據(jù)集068
3.3.2算法性能評(píng)估069
3.4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證072
3.5與現(xiàn)有算法的比較075
3.6人細(xì)胞系、小鼠睪丸和原雞肌肉中環(huán)形RNA的表達(dá)與分析076
3.7小結(jié)080
第4章小鼠睪丸和卵巢中環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本表達(dá)譜分析083
4.1引言085
4.2材料和方法088
4.2.1樣本數(shù)據(jù)集的制備088
4.2.2環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本序列組裝和定量分析089
4.2.3環(huán)形RNA可變剪接體的差異表達(dá)分析090
4.2.4功能富集分析090
4.2.5circRNA-miRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建090
4.3結(jié)果091
4.3.1小鼠睪丸和卵巢組織中環(huán)形轉(zhuǎn)錄本的概貌091
4.3.2小鼠睪丸和卵巢組織中環(huán)形轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)特征099
4.3.3對(duì)差異表達(dá)環(huán)形轉(zhuǎn)錄本的分析103
4.3.4circRNA-miRNA-mRNA相互作用調(diào)控網(wǎng)絡(luò)111
4.4小結(jié)113
第5章人腦膠質(zhì)瘤樣本中環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本表達(dá)譜分析115
5.1引言117
5.2材料和方法119
5.2.1樣本數(shù)據(jù)集119
5.2.2環(huán)形RNA轉(zhuǎn)錄本序列重構(gòu)和定量分析119
5.2.3差異表達(dá)環(huán)形RNA轉(zhuǎn)錄本的鑒定120
5.2.4GO功能富集和KEGG信號(hào)通路分析120
5.2.5miRNA預(yù)測(cè)和ceRNA網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建120
5.3結(jié)果121
5.3.1人腦膠質(zhì)瘤樣本中環(huán)形轉(zhuǎn)錄本的概貌121
5.3.2對(duì)照樣本和疾病樣本中環(huán)形轉(zhuǎn)錄本的特征125
5.3.3環(huán)形轉(zhuǎn)錄本差異表達(dá)分析130
5.3.4circRNA介導(dǎo)的ceRNA網(wǎng)絡(luò)137
5.4小結(jié)139
附錄142
附錄1縮略語(yǔ)142
附錄2小鼠睪丸組織環(huán)形RNA內(nèi)部新的可變剪接事件144
附錄3RT-PCR實(shí)驗(yàn)所用引物信息149
附錄4人類HeLa細(xì)胞系中環(huán)形RNA內(nèi)部新的可變剪接事件154
附錄5人類HEK293細(xì)胞系中環(huán)形RNA內(nèi)部新的可變剪接事件158
附錄6人類Hs68細(xì)胞系中環(huán)形RNA內(nèi)部新的可變剪接事件160
附錄7原雞肌肉組織中環(huán)形RNA內(nèi)部新的可變剪接事件163
參考文獻(xiàn)164
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