專利名稱：一種問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法，具體地說(shuō)，涉及一種基于微分方程和回歸分析的問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法。
背景技術(shù)：
問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體(Leptospira interrogans serovarLai)是鉤端螺旋體(鉤體)的一種，鉤端螺旋體是一種古老的微生物，在進(jìn)化中屬于真菌的一個(gè)分支。鉤體病是一種世界范圍內(nèi)的人畜共患病，主要癥狀包括發(fā)熱、肌肉痛、乏力，嚴(yán)重者發(fā)現(xiàn)為臟器廣泛性出血，腎、肺功能損傷。我們所研究的問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體是具有代表性的一種具有劇毒的鉤體，它的生物學(xué)特征和致病性有其獨(dú)特性，也是我國(guó)兩個(gè)流行菌型之一。問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體有兩條染色體。雖然在預(yù)防和治療鉤體病方面取得了很大進(jìn)展，但其遺傳學(xué)特性和致病機(jī)理尚不完全清楚，期待通過(guò)其復(fù)制基因的研究來(lái)揭開(kāi)其機(jī)理。基因復(fù)制是指以親代基因?yàn)槟０搴铣勺哟虻倪^(guò)程。基因復(fù)制可能是復(fù)制I個(gè)基因，I段染色體片斷或者全基因組。復(fù)制基因被公認(rèn)為是產(chǎn)生新物種、新功能所必需的材料來(lái)源。研究發(fā)現(xiàn)在真核生物(動(dòng)物，植物等)、原核生物(細(xì)菌和古細(xì)菌)中，普遍存在著大量的復(fù)制基因。然而，大部分復(fù)制基因在幾百萬(wàn)年是沉默的，只有少數(shù)正在或?qū)?lái)經(jīng)歷強(qiáng)的凈化選擇，盡管復(fù)制基因可能很少產(chǎn)生的新功能，但這些基因的隨機(jī)沉默在新物種的間接起源上起了重要作用?；驈?fù)制后的拷貝將會(huì)受到選擇約束力的限制，可能受到的選擇約束力可能包括達(dá)爾文的正選擇、中性選擇、凈化選擇等。所受到的選擇約束力的不同，會(huì)影響到復(fù)制基因是產(chǎn)生新功能還是保持沉默，甚至?xí)惶蕴Ｍㄟ^(guò)復(fù)制基因可觀察到核苷酸替代的數(shù)目，能推出復(fù)制基因發(fā)生時(shí)間和選擇約束力對(duì)復(fù)制基因的影響及基因損失率情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法。其技術(shù)方案為:—種問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法，包括以下步驟:I)獲得問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體的復(fù)制基因問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體可以在NCBI下載，通過(guò)BLAST，MATLAB, VC軟件進(jìn)行挑選、比對(duì)，選擇復(fù)制基因，再用Kestim61軟件分別計(jì)算出每對(duì)復(fù)制基因的每個(gè)同義位點(diǎn)和非同義替代位點(diǎn)的替代數(shù)目，總共獲得519對(duì)復(fù)制基因；2)建立微分方程通過(guò)對(duì)問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體進(jìn)行比對(duì)挑出復(fù)制基因，再分別計(jì)算出每對(duì)復(fù)制基因的每個(gè)同義位點(diǎn)和每個(gè)非同義位點(diǎn)的替代數(shù)目，在0 < S < 0.25的范圍進(jìn)行討論。在這個(gè)范圍內(nèi)，每個(gè)位點(diǎn)產(chǎn)生重復(fù)替代的可能性最小，并且在這個(gè)相對(duì)短的時(shí)間范圍內(nèi)，可以預(yù)測(cè)在同義位點(diǎn)的進(jìn)化率近似常數(shù)，基因的產(chǎn)生和損失被認(rèn)為實(shí)質(zhì)上是一個(gè)穩(wěn)定的過(guò)程。故基因復(fù)制的損失率可以用生存函數(shù)來(lái)估計(jì):用一個(gè)R隨著S衰退的簡(jiǎn)單模型，來(lái)觀察復(fù)制基因隨著時(shí)間變化的選擇約束力的變化情況。我們建立下面的微分方程來(lái)描述上訴規(guī)律:
權(quán)利要求
1.一種問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)獲得問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體的復(fù)制基因 問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體可以在NCBI下載，通過(guò)BLAST，MATLAB，VC軟件進(jìn)行比對(duì)挑出復(fù)制基因，再用Kestim61軟件可以分別計(jì)算出每對(duì)復(fù)制基因的每個(gè)同義位點(diǎn)和非同義替代位點(diǎn)的替代數(shù)目，總共獲得519對(duì)復(fù)制基因； 2)建立微分方程 通過(guò)對(duì)問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體進(jìn)行比對(duì)挑出復(fù)制基因，再分別計(jì)算出每對(duì)復(fù)制基因的每個(gè)同義位點(diǎn)和每個(gè)非同義位點(diǎn)的替代數(shù)目，在O < S < 0.25的范圍進(jìn)行討論,在這個(gè)范圍內(nèi)，每個(gè)位點(diǎn)產(chǎn)生重復(fù)替代的可能性最小，并且在這個(gè)相對(duì)短的時(shí)間范圍內(nèi)，可以預(yù)測(cè)在同義位點(diǎn)的進(jìn)化率近似常數(shù)，基因的產(chǎn)生和損失被認(rèn)為實(shí)質(zhì)上是一個(gè)穩(wěn)定的過(guò)程，故基因復(fù)制的損失率可以用生存函數(shù)來(lái)估計(jì): 用一個(gè)R隨著S衰退的簡(jiǎn)單模型，來(lái)觀察復(fù)制基因隨著時(shí)間變化的選擇約束力的變化情況，建立下面的微分方程:
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體基因損失率分析方法，首先，通過(guò)對(duì)問(wèn)號(hào)賴型鉤端螺旋體進(jìn)行比對(duì)挑出復(fù)制基因，再分別計(jì)算出每對(duì)復(fù)制基因的每個(gè)同義位點(diǎn)和每個(gè)非同義位點(diǎn)的替代數(shù)目，最后包括利用性質(zhì)構(gòu)造微分方程使用回歸分析進(jìn)行函數(shù)擬合，了解了復(fù)制基因進(jìn)化過(guò)程中選擇約束力的變化情況，并引入以S為分歧時(shí)間的概念，推斷了復(fù)制基因的復(fù)制基因損失率。
文檔編號(hào)G06F19/10GK103106351SQ20131006266
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者王曉峰, 王參軍, 王洪柯, 蘇盈盈, 孫寶光 申請(qǐng)人:重慶科技學(xué)院