改良BLAST之功能以搜尋異種脊椎動物之啟動子/加強子｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	廖信睿 Sin-ruei Liao
論文名稱：	改良BLAST之功能以搜尋異種脊椎動物之啟動子/加強子 Improve BLAST for searching different bertebrate promoter/enhancer
指導教授：	呂永和 Yung-Ho Lu
口試委員:	羅乃維 Nai-Wei Lo 鮑興國 Hsing-Kuo Kenneth Pao
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	管理學院 - 資訊管理系 Department of Information Management
論文出版年：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	57
中文關鍵詞：	BLAST 、啟動子、轉錄因子
外文關鍵詞：	BLAST, transcriptional factor, promoter
相關次數：	點閱：315 下載：3
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人類基因的完全定序是生物醫學上的重大成就，然而要進一步分析基因的功能調控則是後基因体時代更大的挑戰。轉錄因子與啟動子的相互作用可以影響很多重要的生理功能，而其缺陷可以引起各種疾病。然而截至目前只有少數啟動子已被確認。

　　BLAST是是目前做生物資訊研究的人，最常使用到的工具。BLAST的演算法主要根據一定的核酸長度（11mers）完全配對才能做比較，並不適合用來做短基因序列之間的alignment，加上人類和斑馬魚之間演化上的差距比較大，因此BLAST無法找出人類和斑馬魚之間有意義的alignment。本研究希望能夠透過修改BLAST的演算法，開發一個工具，藉由比較自由的參數設定，放寬alignment的條件限制，改良BLAST之功能，以達到搜尋異種脊椎動物之啟動子序列之目的。

The analysis of novel gene functions poses the major challenge in the post-genomic era. Especially, the identification of transcription factors and their binding sites are deem to be very useful. Binding a transcription factor to its binding site may cause many physiological functions; defects in the binding may cause diseases. However, only a few transcription binding sites are identified.

BLAST is one of the most frequently used tools in comparison of sequences. However, the algorithm is based on fixed length (11 mers). Therefore, it is not suitable for alignment of short stretch of DNA sequences, such as the transcription factor bind site. Moreover, BLAST is also not suitable for comparison between two genomic sequences with long evolutional distance, such as zebrafish and human genomic sequences. In this study, we modified the BLAST algorithm by changing its seeding procedure; make it possible to search for the promoter/enhancer sequences.

第一章　緒論
　　1.1　生物資訊工具簡介	8
　　1.2　研究動機與目的	8
第二章　相關研究	11
　　2.1　斑馬魚	11
　　2.2　啟動子	11
　　2.3　NCBI	12
　　2.4　BLAST簡介	14
　　2.5　BLAST演算法	15
　　　　2.5.1　seeding	17
　　　　2.5.2　extension	19
　　　　2.5.3　evaluation	23
　　2.6　SCL	26
第三章　研究方法	29
　　3.1　BLASTN	29
　　　　3.1.1　Human	29
　　　　3.1.2　Zebrafish	30
　　　　3.1.3　總結	30
　　3.2　BL2SEQ　包含SCL基因的序列	30
　　　　3.2.1　人類168bps VS 人類GI：6911928	31
　　　　3.2.2　斑馬魚173bps VS 斑馬魚GI：14669430	31
　　　　3.2.3　人類GI：6911928 VS 斑馬魚GI：14669430	32
　　3.3　BL2SEQ　兩兩相比	33
　　　　3.3.1　Human VS Mouse	33
　　　　3.3.2　Human VS Chicken	34
　　　　3.3.3　Human VS Pufferfish	34
　　　　3.3.4　Human VS Zebrafish	34
　　　　3.3.5　Mouse VS Chicken	35
　　　　3.3.6　Mouse VS Pufferfish	35
　　　　3.3.7　Mouse VS Zebrafish	35
　　　　3.3.8　Chicken VS Pufferfish	36
　　　　3.3.9　Chicken VS Zebrafish	36
　　　　3.3.10　Pufferfish VS Zebrafish	37
　　　　3.3.11　總結	38
　　3.4　生物演化	39
　　3.5　轉錄因子結合部位	40
　　3.6　演算法	42
　　　　3.6.1　seeding	42
　　　　3.6.2　extension	43
　　　　3.6.3　evaluation	43
第四章　實驗結果	45
　　4.1　說明	45
　　4.2　Gottgens	45
　　　　4.2.1　Ｗ＝11、Ｔ＝11	45
　　　　4.2.2　Ｗ＝11、Ｔ＝10	46
　　　　4.2.3　Ｗ＝11、Ｔ＝9	47
　　　　4.2.4　總結	47
　　4.3　包含SCL基因的序列	48
　　　　4.3.1　人類168bps VS 人類GI：6911928	48
　　　　4.3.2　斑馬魚173bps VS 斑馬魚GI：14669430	49
　　　　4.3.3　人類168bps VS 斑馬魚GI：14669430	49
　　　　4.3.4　斑馬魚 173bps VS 人類GI：6911928	49
　　　　4.3.5　人類GI：6911928 VS 斑馬魚GI：14669430	50
　　　　4.3.6　總結	50
第五章　結論	52
　　5.1　研究貢獻	52
　　5.2　未來發展	53
參考文獻	55

                                

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