论文总字数：23116字

摘 要

英文摘要 …………………………………………………………………………… 2

第一章 前言 ………………………………………………………………………………3

1.1多壁碳纳米管………………………………………………………………… 6

1.1.1多壁碳纳米管定义…………………………………………………………6

1.1.2多壁碳纳米管研究进展……………………………………………………6

1.1.3多壁碳纳米管与细胞作用的研究进展……………………………………7

1.2 microRNA………………………………………………………………………7

1.2.1 microRNA简介……………………………………………………………7

1.2.2 microRNA在基因组定位与基因关系……………………………………7

a.基因内…………………………………………………………………………7

b.基因间…………………………………………………………………………8

1.2.3 microRNA的检测方法………………………………………………………8

1.2.3.1 高通量microRNA检测方法………………………………………………8

a.SOLiD测序……………………………………………………………………8

b.芯片测序………………………………………………………………………9

c.高通量测序技术在基因组DNA甲基化分析中的应用…………………………9

1.3甲基化……………………………………………………………………………10

1.3.1甲基化的定义………………………………………………………………10

1.3.2甲基化的功能………………………………………………………………10

1.3.3检测DNA甲基化状态的常用方法………………………………………10

1.3.4甲基化调节miRNA表达…………………………………………………10

1.3.5 甲基化检测技术……………………………………………………………10

1.4研究内容…………………………………………………………………………11

1.4.1研究目的……………………………………………………………………11

1.5计算机与生物信息学…………………………………………………………12

1.5.1生物信息学…………………………………………………………………12

1.5.2数据库………………………………………………………………………12

第二章 研究对象和方法…………………………………………………………………13

2.1 细胞培养………………………………………………………………………13

2.2 小片段RNA提取………………………………………………………………13

2.3 SOLiD测序…………………………………………………………………… 13

2.4 数据库网站操作与方法………………………………………………………13

第三章 结果与讨论 ……………………………………………………………………15

第四章 结论 …………………………………………………………………………19

参考文献 ………………………………………………………………………… 20

致谢 ……………………………………………………………………………… 22

附件 ……………………………………………………………………………… 23

摘 要

microRNA是具有转录后调控作用的内源小分子RNA，大约为20~24nt（少数是20nt），其初级转录本的注释对于我们了解miRNA的生物功能及其调节靶位非常重要。本论文预测microRNA的转录起始位点（TSS）、DNA甲基化、CpG岛，从而对上述三各方面进行统计方面的分析，研究多壁碳纳米管诱导NIH/3T3细胞的miRNA差异表达。现在的方法局限在单独研究转录因子或miRNA的调控功能，抛弃了转录因子与miRNA对基因表达的共同的作用。因此,本文以基因表达作为切入点，探索转录因子与miRNA的调控模型,预想它们之间的结合位点和调控功能，从而来辨别miRNA启动子区域。[1]

从数据库中获取基因间隔区的miRNA共202个，再根据它在基因组中的相互之间的距离进行聚类；通过网络软件得到基因间的miRNA随机的基因间以及基因内序列；使用miRBase数据库以及NCBI网络工具对小鼠的microRNA甲基化位点，CpG岛起始表达水平进行统计与分析。

本论文中使用了到目前位置被注释过的miRNA的多基因组特征，对其上游的转录结构进行了综合分析。通过预测和统计分析，本论文总结了甲基化位点与CpG岛的分布规律对于miRNA的调控。论文主要针对基因内的受到岛调控和甲基化调控的数据分析，分析发现：岛多位于pre-miRNA上游，对于miRNA的转录起到了调控的作用。

转录元件之间的分布会出现重叠现象，尤其是CpG岛分布区域较广，部分和miRNA重叠。是否有甲基化对miRNA的调控有重要影响。

关键词：生物信息学 microRNA CpG岛 多壁碳纳米管

Abstract

MicroRNA is a small molecule RNA with post transcriptional regulation, is about 20~24nt (a few 20nt), the primary transcript annotations for our understanding of the biological function of miRNA and its regulation of target is very important. In this paper, the predicted transcription start site of microRNA (TSS), DNA methylation, CpG Island, and analyzing the statistical aspects of the three aspects, differential expression of miRNA of multi walled carbon nanotubes induced NIH/3T3 cells. Regulation method now confined in separate research of transcription factor or miRNA, abandoned the transcription factor miRNA on gene expression of common role. Therefore, based on the gene expression as a starting point, explore the regulation model of transcription factors and miRNA binding sites and regulation, expected function among them, so as to identify the miRNA promoter region. [1]

从MirBase数据库中获取基因间隔区的miRNA共202个，再根据它在基因组中的相互之间的距离进行聚类；通过网络软件得到基因间的miRNA随机的基因间以及基因内序列；使用miRBase数据库以及NCBI网络工具对小鼠的microRNA甲基化位点，CpG岛起始表达水平进行统计与分析。

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