[發明專利]一種基于核小體脫氧核糖核酸模版的核小體預測方法

有效

• 申請號: 201210427661.3
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN102968575A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 劉宏德;謝建明;孫嘯
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F19/10
• 分類號: G06F19/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種預測真核基因組核小體(nucleosome)的方法，該預測方法通過匹配核小體DNA的彎曲度模版實現預測。?

背景技術

真核生物DNA以染色質形式存在，其基本單元為核小體；核小體系由~147bp的DNA纏繞在組蛋白八聯體(2倍的組蛋白H2A、H2B、H3和H4)上形成的結構，核小體之間以連接DNA相連。核小體定位是指DNA雙螺旋相對于組蛋白核的位置，核小體DNA的蛋白結合位點被封閉，因此無法結合蛋白(轉錄因子)。核小體定位通過遮蔽或者暴露蛋白結合位點調節真核基因的復制、轉錄等基礎生物學過程。因此，預測核小體對于分析基因的轉錄調節等至關重要，預測核小體就是預測基因組DNA哪些區域是纏繞在組蛋白核上的核小體DNA(nucleosome?DNA)，哪些是處于連接區域的連接DNA(linker?DNA)。?

利用濕實驗手段直接檢測核小體仍然需要一定的成本。近年來，研究發現核小體的位置部分地與DNA序列有關，即可以通過基因組DNA序列實現核小體的預測。目前，國際上有一種通過概率模型預測核小體的方法，這種方法首先需要計算四種核苷酸在核小體DNA序列的每個位置出現的頻率，形成位點頻率矩陣，然后計算待預測序列在該位點頻率矩陣上的得分，實現核小體預測。這種方法的缺點在于：1，建立位點頻率矩陣，首先需要知道一定數目的核小體DNA序列；2，對不同物種基因組核小體預測，需要建立不同的位點頻率矩陣；3，計算方法較復雜，對于大規模的基因組預測，速度顯得較慢。這些缺陷限制了這種方法的進一步應用。?

發明內容

本發明提供一種能夠實現快速準確預測的基于核小體脫氧核糖核酸模版的核小體預測方法。?

本發明采用如下技術方案：?

一種基于核小體脫氧核糖核酸模版的核小體預測方法，包括以下步驟：?

步驟1獲取待預測的DNA序列，核苷酸的長度為T，并利用?

C=v0(n2-n1)-1Σj=n1n2(ρj-iτj)exp(2πijv0)]]>

計算待預測的DNA序列彎曲度信號Signal，?

其中，C的模代表彎曲度，v⁰=10.4bp，是DNA雙螺旋一個螺旋的堿基對平均數目，n₁和n₂代表加和范圍的起始和終止位置，i為復數單位，ρ和τ是16種二聯核苷酸在空間彎曲的幅度，ρ為在平面旋轉的幅度，τ為扭曲的幅度，其值見表1。?

表1彎曲度計算公式中的ρ和τ的值?

詳細的計算過程為：以一個寬度為10bp的滑動窗口從待預測序列的5’端選取序列，利用上述彎曲度公式，計算所選序列的C值，C的模為所選序列的彎曲度，作為Signal的第一個數值，然后向待預測序列的3’方向平移一個核苷酸，用窗口選卻10bp的序列，計算所選序列的C值及其模，作為Signal的第二個數值。向3’方向滑動窗口，重復計算過程，記錄C的模，直至待預測序列的末尾，便得到待預測序列的彎曲度信號Signal，其長度為T-10。?