本書介紹了環形RNA全長轉錄本序列重構和定量算法CircAST，該算法通過計算不同組織、不同疾病狀態下環形RNA轉錄本完整的序列組成和內部結構以及對環形RNA基于轉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形RNA可變剪接異構體，為更加精準地全面解析環形RNA全長轉錄本提供了重要的工具，對環形RNA功能的深入研究具有重要意義。
本書可供生物信息學、系統生物學、計算生物學等學科的研究人員參考，也可作為高等院校相關專業的教材或教學參考書。
吳靜，博士，南京醫科大學副教授，碩士生導師，現任中國人工智能學會生物信息學與人工生命專委會委員，中國計算機學會生物信息學專委會委員，中國自動化學會智能健康與生物信息專委會委員。主持和參與國家自然科學基金等項目多項，近五年發表國際國內學術論文10余篇，指導大學生創新創業訓練項目及全國大學生數學建模競賽等學科競賽，多人次獲獎。
宋曉峰，南京航空航天大學教授。主要研究領域為生物信息學與計算系統生物學。近幾年主持國家自然科學基金一項、江蘇省自然科學基金一項，主持校級教改項目三項，參與國家或部級科研項目十多項，以一作或通訊作者在國際SCI檢索學術期刊Nucleic Acids Research, Journal of Theoretical Biology, Journal of Medical Virology, BioSystems等發表論文14篇，EI、ISTP收錄論文30多篇。多次參與組織和參加國內國際學術會議。目前擔任：中國生物醫學物理學研究會理 事；中國電子學會生命電子學專業委員會委員；江蘇省生物醫學工程學會生物信息學專業委員會委員；Nucleic Acids Research, Computers in Biology and Medicine等多個國際雜志的審稿人，多個國際學術會議(WCCI2008, ACM BCB2011, BSBT2011，BSBT2010，BSBT2009，BSBT2008, IEEE BIBM2010, IEEE BIBM2011, IJCBS2009, AST2010, ICCC2010，ICCC2009)程序委員會委員，主席，分會主席等。
第1章緒論001
1.1環形RNA概述003
1.2環形RNA的生物學功能005
1.3環形RNA的識別計算010
1.4環形RNA內部結構的探索及定量估計研究013
第2章環形RNA全長轉錄本序列組裝的計算研究019
2.1引言021
2.2基于EMPC算法的環形RNA全長轉錄本序列重構方法022
2.2.1基于參考基因組的轉錄本組裝022
2.2.2環形RNA全長轉錄本序列組裝024
2.3模擬數據驗證027
2.3.1環形轉錄組測序模擬數據生成工具027
2.3.2模擬數據集030
2.3.3算法性能評估031
2.3.4環形RNA轉錄本重構的復雜性分析032
2.4實驗驗證034
2.4.1小鼠睪丸環形RNA測序數據的準備034
2.4.2小鼠睪丸環形RNA組裝結果035
2.4.3用RT-PCR和Sanger測序對組裝結果進行驗證038
2.4.4算法對真實數據的重構效率分析051
2.5與現有算法的比較054
2.6小結058
第3章環形RNA轉錄本定量計算研究061
3.1引言063
3.2基于EM算法的環形RNA轉錄本定量計算方法064
3.3模擬數據驗證068
3.3.1模擬數據集068
3.3.2算法性能評估069
3.4實驗驗證072
3.5與現有算法的比較075
3.6人細胞系、小鼠睪丸和原雞肌肉中環形RNA的表達與分析076
3.7小結080
第4章小鼠睪丸和卵巢中環形RNA全長轉錄本表達譜分析083
4.1引言085
4.2材料和方法088
4.2.1樣本數據集的制備088
4.2.2環形RNA全長轉錄本序列組裝和定量分析089
4.2.3環形RNA可變剪接體的差異表達分析090
4.2.4功能富集分析090
4.2.5circRNA-miRNA-mRNA調控網絡構建090
4.3結果091
4.3.1小鼠睪丸和卵巢組織中環形轉錄本的概貌091
4.3.2小鼠睪丸和卵巢組織中環形轉錄本的表達特征099
4.3.3對差異表達環形轉錄本的分析103
4.3.4circRNA-miRNA-mRNA相互作用調控網絡111
4.4小結113
第5章人腦膠質瘤樣本中環形RNA全長轉錄本表達譜分析115
5.1引言117
5.2材料和方法119
5.2.1樣本數據集119
5.2.2環形RNA轉錄本序列重構和定量分析119
5.2.3差異表達環形RNA轉錄本的鑒定120
5.2.4GO功能富集和KEGG信號通路分析120
5.2.5miRNA預測和ceRNA網絡構建120
5.3結果121
5.3.1人腦膠質瘤樣本中環形轉錄本的概貌121
5.3.2對照樣本和疾病樣本中環形轉錄本的特征125
5.3.3環形轉錄本差異表達分析130
5.3.4circRNA介導的ceRNA網絡137
5.4小結139
附錄142
附錄1縮略語142
附錄2小鼠睪丸組織環形RNA內部新的可變剪接事件144
附錄3RT-PCR實驗所用引物信息149
附錄4人類HeLa細胞系中環形RNA內部新的可變剪接事件154
附錄5人類HEK293細胞系中環形RNA內部新的可變剪接事件158
附錄6人類Hs68細胞系中環形RNA內部新的可變剪接事件160
附錄7原雞肌肉組織中環形RNA內部新的可變剪接事件163
參考文獻164
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