基于转录组数据的造血干细胞差异表达基因研究

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1、学校代码：密级：公开七交遂乂孳硕士学位论文基于转录组数据的造血干细胞差异表达基因研究作者姓名魏婷学科专业生物化学与分子生物学指导教师纪丰民副教授培养院系理学院二零一五年六月硕士学位论文基于转录组数据的造血干细胞差异表达基因研究作者：魏婷导师：纪丰民北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可

2、以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）导师签名学位论文作者鮮：奴今签字曰期卞年月八曰签字曰期上年月乂曰学校代码：密级：公幵北京交通大学硕士学位论文基于转录组数据的造血干细胞差异表达基因研究作者姓名：魏婷学号：导师姓名：纪丰民职称：副教授学位类别：理学学位级别：硕士学科专业：生物化学与分子生物学研究方向：生物信息北京交通大学年月致谢经过三年的研究生阶段的学习和生活，籍论文完成之际，我特向曾经帮助过我的老师、同学、朋友和家人表示真挚的感谢。本论文是在我的导师纪丰民副教授和中科院研究员雷红星

3、老师的悉心指导下完成的，在此我向两位老师致以最最诚挚的谢意。从论文的选题、设计方案直至完成，都得到了两位老师耐心、细致的指导。纪老师为人谦和，平易近人，他在教学过程中的仔细认真、无微不至让我感触颇深也收益匪浅；雷老师严谨的科研态度、一丝不苟的工作作风和独特的科研思维也让我收益颇深。研究生的学习生活或许短暂，但两位老师教给我的科学精神和做人准则却让我受益终身。特别感谢中科院基因组所，基因组科学与信息重点实验室的各位师兄师姐，尤其是韩光春师兄、王嘉葭师姐在统计方法、程序设计、数据收集预处理等方面都给予我极大的帮助，并且提供了很多宝贵的建议；感谢孙继亚

4、师兄在论文写作的思路与方法上提供的无私帮助。感谢白周现师兄和宋福海、彭星同学在日常生活中给我的热心帮助。感谢我的好友马建静同学在英文摘要部分给予的专业建议。感谢王字玲老师、何金生老师、黄家强老师、侯玲玲老师、张丽淑老师、徐青老师、林柏梁老师、张莹老师、胡洪刚老师、江红老师、晏琼老师、丁克俭老师等生命科学与生物工程研究院的老师们。感谢刘亚茹、李晓丽、武婷、元小宁、周晓萌、蔡超、张耀、李浩、王鹏坤、周千程、严毅飞、马尧、牛帅帅、张钊、温杰等实验室的师弟师妹们给予我的帮助，尤其感谢房芳同学和我的好友高冰洁同学，在我研究遇到困难时对我进行的鼓励与开导，使

5、我能很快地进入正常的科研状态〃特别感谢我的父母多年以来的鼓励与支持，是他们的无私奉献使我能顺利完成学业。感谢国家重点基础研究发展计划（的支持。最后，向所有关心和帮助过我的人说一声谢谢丨北京交通大学硕士学位论文摘要目的：造血干细胞（是一类血液系统成体干细胞，具有长期自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜能。造血干细胞命运维持与转化机制的研究，对血液疾病的预防、诊断和治疗具有重要意义，然而这些机制至今仍未被阐明。本研究通过分析基因表达芯片数据寻找造血干细胞与分化、衰老和疾病相关的关键基因及其重要功能通路，为进一步探讨造血干细胞维持与转化机制和寻找新

6、的疾病治疗靶点奠定基础。方法：（转录组数据选取自数据库中造血干细胞差异基因表达谱数据。采用编程方法对芯片的原始图像信号进行预处理，从而得到数据集中有效探针的表达值。（选择基于倍数变化的算法进行统计分析，获得显著差异表达的基因（。（基于在线工具进行的功能注释与通路富集分析。（通过在线工具构建以功能基因为节点的差异表达基因的共表达网络、物理互作网络；（通过在线工具发现可能与细胞干性相关（的基因。结果：（分别获得造血干细胞的分化、衰老和疾病相关数据集组、组、组。（成功对芯片的原始图像信号进行了预处理，并获得了全部的有效探针表达值。（成功获得大量感兴趣的

7、差异表达基因。通过把造血干细胞与前体血细胞、年轻造血干细胞与老化造血干细胞、正常造血干细胞与患有髓系急性白血病的造血干细胞进行基因差异表达分析，分别获得差异表达基因，并发现个在分化、衰老和疾病活动中均有扰动的差异表达基因。（成功对差显基因进行功能注释，并获得感兴趣的功能通路。（获得差异表达基因共表达网络、物理互作用网络；本研究新发现多个未报到的、可能与细胞干性相关的基因（、、等。结论：本研究通过差异表达谱研究与功能网络分析相结合，在确定了大量感兴趣的造血干细胞相关基因、通路的同时，发现了系统基因间的相互作用关系，为揭示造血干细胞及相关疾病的分子机

8、制奠定了基础。发现了一些未报道过的干性相关差显基因，对这些基因进行深入研究将有助于进一步揭示造血干细胞分化及相关疾病的分子机制，对其他干