Исследование функциональных особенностей CpG островов, в частности участвующих в инициации транскрипции во внутригенных и межгенных областях генома человека, методами биоинформатики

• Автор: Медведева, Юлия Анатольевна
• Шифр специальности: 03.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Оглавление
Введение

Актуальность темы исследования

Объект и метод исследования

Цель и задачи исследования

Научная новизна диссертационного исследования

Практическая значимость исследования

Апробация диссертационного исследования

Структура и объем диссертационного исследования

Обзор литературы

Подходы к определению Срв островов

Функциональный подход
Структурный подход и алгоритмы поиска СрС островов
Верификация результатов
Нерешенные вопросы
Глава 1. Свидетельства функциональной значимости Срв островов, полученные методами сравнительной геномики
1.1. СрС острова не являются результатом случайных флуктуаций нуклеотидного состава
1.2. Срв острова пересекаются с белок-кодирующими экзонами
1.3. Пересечение СрС островов и экзонов не объясняется повышенным С+С составом экзонов
1.4. Внутри СрС острова снижен уровень синонимичных замен в СрС-содержащих кодонах
1.5. Резюме

Глава 2. Транскрипционная активность ДНК в районе СрС островов любой геномной локализации
2.1. Обогащение Срв островов всех локализаций 5’-фрагментами кДНК
2.2. СрО острова во всех областях генома обогащены участками специфического связывания фактора инициации транскрипции Бр1
2.3. Данные, полученные методом иммунопреципитации хроматина, подтверждают, что белок 8р1 часто связывает ДНК внутри СрО островов
2.4. СрО острова, обогащенные 5’-фрагментами кДНК и расположенные далеко от точки инициации транскрипции белок-коди-рующих генов, часто ассоциированы с инициацией транскрипции длинных некодирующих РНК
2.5. Резюме
Глава 3. Характерные свойства последовательностей нуклеотидов ДНК в
окрестностях точки инициации транскрипции
3.1. Кластеры 5’-фрагментов кДНК обогащены гуанином и цитозином, причем наблюдается асимметрия нуклеотидного состава вблизи точки инициации транскрипции
3.2. В кластерах 5’-фрагментов кДНК, обедненных С или С, тем не менее статистически перепредставлены тракты соответственно поли-С и поли-О
3.3. В кластерах 5’-фрагментов кДНК разных типов перепредставлены варианты участков связывания белка 8р1, состоящие из редких нуклеотидов
3.4. Резюме
Глава 4. Особенности мутационного процесса в СрЦ островах

4.1. Снижение частоты мутаций CpG>TpG(CpA) внутри CpG острова не объясняется различиями в уровне метилирования CpG острова и остального генома
4.2. Частота мутаций внутри динуклеотида, содержащего любые сочетания гуанина и цитозина, без снижения содержания G+C выше
в CpG острове
4.3. Резюме
Выводы
Список принятых сокращений
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Список цитированной литературы

Frommer, 1987):
Obscpü/ExpcpG — n^P^q 'l (*)
Здесь Nqvg — количество встреченных CpG динуклеотидов. Nc и Nq — количество цитозинов и гуанинов соответственно, L — длина оцениваемого фрагмента.
Порог на эту величину выбирают либо 0,6 (Gardiner-Garden and Frommer, 1987), либо 0,65 (Takai and Jones, 2002). Альтернативная мера была использована в работе (Antequera and Bird, 1993b). Авторы предложили использовать величину Nqpg/NgpC с порогом 0,6.
Другой подход для сравнения был предложен в работе (Hackenberg et ab, 2006). Авторы решили не использовать в определении CpG острова модели о независимости отдельных нуклеотидов, так как правомерность использования этой модели генома подвергается сомнению. Они вычислили частоту встречи динуклеотида CpG в геноме и считали островом участок, в котором CpG динуклеотид встречается чаще, чем в среднем по геному (или по хромосоме). Такой подход позволяет вместо отдельных критериев на длину, C+G и CpG состав выбрать единый критерий.
Следует отметить, что структурный подход к определению CpG острова не позволяет ответить на вопросы о происхождении и функциях CpG островов в геноме. Более того, выбор подходящих критериев и порогов для этих критериев является произвольным и неверифицируемым в рамках данного подхода. Однако структурный подход позволил разработать ряд алгоритмов, которые определяют расположение CpG островов при помощи только вычислительных методов (биоинформатически) и делают этот объект доступным для дальнейшего функционального изучения, которое впоследствии, возможно, приведет к уточнению критериев или созданию новых, более объективных.