反刍动物基因组数据库的构建及应用
发布时间：2023-03-10 23:04
阐明基因组上各种序列的具体功能是后基因组学时代的主要目标。在动物遗传育种领域,鉴定导致表型变异的因果基因和致因变异,对动物遗传机制解析和基因编辑育种具有非常重要的指导意义。之前动物QTL和GWAS研究只能定位到比较宽泛的区间范围,如果能够综合利用各种信息,如比较基因组信息、受选择信息、基因表达信息、调控信息及最全面的野生和家养动物基因组变异信息等,采用多组学结合的方法进行筛选,将非常有助于把候选变异缩小到一个非常小的区域,甚至是几个候选变异位点上。反刍动物因其形态特征、生态多样性和育种价值而受到人们关注。最近,反刍动物基因组计划组装了47个反刍动物的基因组,并且在测序技术的驱动下,积累了大量的重测序、转录组和表观组的数据,为我们鉴定反刍动物种间和种内表型差异的潜在功能位点提供了新的契机。本研究利用已经公开发表的反刍动物基因组和牛羊丰富的多组学数据,通过比较基因组学、群体遗传学和泛基因组等方法将这些资源进行有效整合、分析并可视化,基于LAMP(Linux+Apache+My SQL+PHP)环境开发了反刍动物基因组数据库分析平台,为研究反刍动物进化、鉴定功能保守位点、研究性状相关候选基因...
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 问题的由来
1.2 生物数据库的分类
1.2.1 综合类数据库
1.2.2 基因组数据库
1.2.3 变异数据库
1.2.4 表达调控数据库
1.2.5 比较基因组数据库
1.3 构建数据库的常用工具
1.3.1 基因组浏览器
1.3.2 基因组比对工具
1.3.3 基因组坐标转换工具
1.4 基因组大数据分析的常用方法和研究进展
1.4.1 比较基因组学研究进展
1.4.2 群体遗传学研究进展
1.4.3 泛基因组研究进展
1.5 动物研究现存的弊端
1.5.1 构建完善的变异集合
1.5.2 多组学数据的有机结合
1.5.3 数据库建设工作
1.6 研究目的与意义
第二章 反刍动物基因组数据库的构建
2.1 材料与方法
2.1.1 数据来源
2.1.2 基因组共线性分析
2.1.3 直系同源基因的鉴定
2.1.4 保守元件的计算
2.1.5 ChIP-seq和 ATAC-seq分析
2.1.6 坐标转换
2.1.7 RNA-seq分析
2.1.8 反刍动物基因组数据库的设计与开发
2.2 结果与分析
2.2.1 RGD概览
2.2.2 多物种共线性和序列保守性展示
2.2.3 直系同源基因注释
2.2.4 转录组数据展示
2.2.5 调控组数据展示
2.2.6 QTL检索
2.2.7 工具
2.2.8 说明文档
2.3 讨论
2.4 小结
第三章 牛基因组变异和选择信号数据库的构建
3.1 材料与方法
3.1.1 数据来源
3.1.2 基因组比对、变异位点获取和注释
3.1.3 拷贝数变异检测和注释
3.1.4 群体结构分析
3.1.5 变异位点频率的计算
3.1.6 全基因组选择清除分析
3.1.7 牛基因组变异数据库的搭建
3.2 结果与分析
3.2.1 样本数据概述
3.2.2 牛的群体结构和系统发育关系分析
3.2.3 数据库的功能
3.2.4 数据库的应用
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 山羊泛基因组研究和数据库的构建
4.1 材料与方法
4.1.1 数据来源
4.1.2 羊族系统发育树的构建
4.1.3 羊族内部序列分歧的评估
4.1.4 鉴定山羊参考基因组丢失的序列
4.1.5 校正泛基因组的分歧位点为山羊位点
4.1.6 泛序列的基因注释
4.1.7 重测序和转录组数据比对到泛基因组
4.1.8 评估泛序列的大小
4.1.9 SNP CALLING
4.2 结果与分析
4.2.1 羊族各物种基因组分歧程度
4.2.2 山羊泛基因组的构建
4.2.3 山羊pan-sequences的鉴定
4.2.4 泛基因组可以提高重测序和转录组的比对效率
4.2.5 山羊泛基因组数据库的构建和应用
4.3 讨论
4.4 小结
第五章 山羊基因组变异和选择信号数据库的构建
5.1 材料与方法
5.1.1 数据来源
5.1.2 基因组比对、变异位点获取和注释
5.1.3 系统发育分析
5.1.4 变异位点频率计算和注释
5.1.5 山羊选择清除分析
5.1.6 山羊基因组变异和选择信号数据库的搭建
5.2 结果与分析
5.2.1 山羊样本数据概述和系统发育关系
5.2.2 数据库的功能
5.2.3 数据库的应用
5.3 讨论
5.4 小结
第六章 总结与创新点
6.1 结论
6.2 创新点
参考文献
附录
致谢
个人简历
本文编号：3758729
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 问题的由来
1.2 生物数据库的分类
1.2.1 综合类数据库
1.2.2 基因组数据库
1.2.3 变异数据库
1.2.4 表达调控数据库
1.2.5 比较基因组数据库
1.3 构建数据库的常用工具
1.3.1 基因组浏览器
1.3.2 基因组比对工具
1.3.3 基因组坐标转换工具
1.4 基因组大数据分析的常用方法和研究进展
1.4.1 比较基因组学研究进展
1.4.2 群体遗传学研究进展
1.4.3 泛基因组研究进展
1.5 动物研究现存的弊端
1.5.1 构建完善的变异集合
1.5.2 多组学数据的有机结合
1.5.3 数据库建设工作
1.6 研究目的与意义
第二章 反刍动物基因组数据库的构建
2.1 材料与方法
2.1.1 数据来源
2.1.2 基因组共线性分析
2.1.3 直系同源基因的鉴定
2.1.4 保守元件的计算
2.1.5 ChIP-seq和 ATAC-seq分析
2.1.6 坐标转换
2.1.7 RNA-seq分析
2.1.8 反刍动物基因组数据库的设计与开发
2.2 结果与分析
2.2.1 RGD概览
2.2.2 多物种共线性和序列保守性展示
2.2.3 直系同源基因注释
2.2.4 转录组数据展示
2.2.5 调控组数据展示
2.2.6 QTL检索
2.2.7 工具
2.2.8 说明文档
2.3 讨论
2.4 小结
第三章 牛基因组变异和选择信号数据库的构建
3.1 材料与方法
3.1.1 数据来源
3.1.2 基因组比对、变异位点获取和注释
3.1.3 拷贝数变异检测和注释
3.1.4 群体结构分析
3.1.5 变异位点频率的计算
3.1.6 全基因组选择清除分析
3.1.7 牛基因组变异数据库的搭建
3.2 结果与分析
3.2.1 样本数据概述
3.2.2 牛的群体结构和系统发育关系分析
3.2.3 数据库的功能
3.2.4 数据库的应用
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 山羊泛基因组研究和数据库的构建
4.1 材料与方法
4.1.1 数据来源
4.1.2 羊族系统发育树的构建
4.1.3 羊族内部序列分歧的评估
4.1.4 鉴定山羊参考基因组丢失的序列
4.1.5 校正泛基因组的分歧位点为山羊位点
4.1.6 泛序列的基因注释
4.1.7 重测序和转录组数据比对到泛基因组
4.1.8 评估泛序列的大小
4.1.9 SNP CALLING
4.2 结果与分析
4.2.1 羊族各物种基因组分歧程度
4.2.2 山羊泛基因组的构建
4.2.3 山羊pan-sequences的鉴定
4.2.4 泛基因组可以提高重测序和转录组的比对效率
4.2.5 山羊泛基因组数据库的构建和应用
4.3 讨论
4.4 小结
第五章 山羊基因组变异和选择信号数据库的构建
5.1 材料与方法
5.1.1 数据来源
5.1.2 基因组比对、变异位点获取和注释
5.1.3 系统发育分析
5.1.4 变异位点频率计算和注释
5.1.5 山羊选择清除分析
5.1.6 山羊基因组变异和选择信号数据库的搭建
5.2 结果与分析
5.2.1 山羊样本数据概述和系统发育关系
5.2.2 数据库的功能
5.2.3 数据库的应用
5.3 讨论
5.4 小结
第六章 总结与创新点
6.1 结论
6.2 创新点
参考文献
附录
致谢
个人简历
本文编号：3758729
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