專利名稱：一種問號賴型鉤端螺旋體復(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，涉及一種問號賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法，具體地說，涉及一種基于微分方程和回歸分析的問號賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法。
背景技術(shù)：
問號賴型鉤端螺旋體(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。我們所研究的問號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，也是我國兩個流行菌型之一。問號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，期待通過其復(fù)制基因的研究來揭開其機(jī)理?；驈?fù)制是指以親代基因為模板合成子代基因的過程?；驈?fù)制可能是復(fù)制I個基因，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源。研究發(fā)現(xiàn)在真核生物(動物，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)制基因在幾百萬年是沉默的，只有少數(shù)正在或?qū)斫?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?。通過復(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)生時間和選擇約束力對復(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，提供一種問號賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法。其技術(shù)方案為:—種問號賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法，包括以下步驟:I)獲得問號賴型鉤端螺旋體的復(fù)制基因問號賴型鉤端螺旋體可以在NCBI下載，通過BLAST，MATLAB, VC軟件進(jìn)行挑選、比對，選擇復(fù)制基因，再用Kestim61軟件分別計算出每對復(fù)制基因的每個同義位點(diǎn)和非同義替代位點(diǎn)的替代數(shù)目，總共獲得519對復(fù)制基因；2)建立微分方程通過對問號賴型鉤端螺旋體進(jìn)行比對挑出復(fù)制基因，再分別計算出每對復(fù)制基因的每個同義位點(diǎn)和每個非同義位點(diǎn)的替代數(shù)目，在0 < S < 0.25的范圍進(jìn)行討論。在這個范圍內(nèi)，每個位點(diǎn)產(chǎn)生重復(fù)替代的可能性最小，并且在這個相對短的時間范圍內(nèi)，可以預(yù)測在同義位點(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)上是一個穩(wěn)定的過程。故基因復(fù)制的損失率可以用生存函數(shù)來估計:用一個R隨著S衰退的簡單模型，來觀察復(fù)制基因隨著時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描述上訴規(guī)律:
權(quán)利要求
1.一種問號賴型鉤端螺旋體復(fù)制基因損失率分析方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)獲得問號賴型鉤端螺旋體的復(fù)制基因 問號賴型鉤端螺旋體可以在NCBI下載，通過BLAST，MATLAB，VC軟件進(jìn)行比對挑出復(fù)制基因，再用Kestim61軟件可以分別計算出每對復(fù)制基因的每個同義位點(diǎn)和非同義替代位點(diǎn)的替代數(shù)目，總共獲得519對復(fù)制基因； 2)建立微分方程 通過對問號賴型鉤端螺旋體進(jìn)行比對挑出復(fù)制基因，再分別計算出每對復(fù)制基因的每個同義位點(diǎn)和每個非同義位點(diǎn)的替代數(shù)目，在O < S < 0.25的范圍進(jìn)行討論,在這個范圍內(nèi)，每個位點(diǎn)產(chǎn)生重復(fù)替代的可能性最小，并且在這個相對短的時間范圍內(nèi)，可以預(yù)測在同義位點(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)上是一個穩(wěn)定的過程，故基因復(fù)制的損失率可以用生存函數(shù)來估計: 用一個R隨著S衰退的簡單模型，來觀察復(fù)制基因隨著時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)明公開了一種問號賴型鉤端螺旋體基因損失率分析方法，首先，通過對問號賴型鉤端螺旋體進(jìn)行比對挑出復(fù)制基因，再分別計算出每對復(fù)制基因的每個同義位點(diǎn)和每個非同義位點(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)化過程中選擇約束力的變化情況，并引入以S為分歧時間的概念，推斷了復(fù)制基因的復(fù)制基因損失率。
文檔編號G06F19/10GK103106351SQ20131006266
公開日2013年5月15日 申請日期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 申請人:重慶科技學(xué)院