2型糖尿病相关的代谢组学和生物信息学研究

2型糖尿病相关的代谢组学和生物信息学研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-07-14 分类:期刊论文 喜欢:3234
师大云端图书馆

【摘要】摘要:本文主要介绍了本人博士期间在2型糖尿病及其相关的组学研究中的一些工作。2型糖尿病是一种受多因素影响、多发病因素的复杂代谢性疾病。采用多种组学方法对该疾病的研究能够为疾病的发病机制探索、疾病的早期诊断、药物疗效评估、作用机制阐述等方面的工作带来新的解决方案。糖尿病的临床特征为糖类、脂类、氨基酸等物质的代谢紊乱,因而采用代谢组学的方法研究糖尿病是非常合适的。本文首先使用代谢组学方法对2型糖尿病进行研究,研究的对象有相关的动物模型,也有基于2型糖尿病患者的体液样本。具体的研究工作包括:结合GC-MS分析技术和随机森林算法对AMPK基因敲除小鼠与健康小鼠的代谢产物进行检测分析,不仅发现了AMPK基因对小鼠糖类、脂类等的代谢影响,同时还发现不同性别AMPK基因敲除小鼠的代谢差异;利用构建的糖尿病小鼠模型,考察了经诺和龙和罗格列酮治疗不同周期的小鼠的代谢轨迹,两种药物的作用机制虽然不同,但是在代谢产物层面,两种药物对主要的糖尿病指标,血糖、血脂等都有明显的下降效果,同时各自又具有自身特异的代谢标志物;由于代谢组数据的复杂性,采用有效的数据分析和模式识别方法在代谢组学数据分析中是必不可少的,而选用随机森林算法,其不仅可以有效地发掘样本代谢产物中的差异,而且能够提供变量间的相互作用关系,帮助寻找潜在的生物标志物,同时在建模的过程中,得到样本与样本间的相似度分析,可视化的表征代谢谱的综合变化趋势。在2型糖尿病相关的生物信息学研究中,主要开展了GPCR翻译后修饰位点识别与淋巴细胞(T淋巴细胞和B淋巴细胞)抗原决定簇识别工作。胰岛素缺陷,包括胰岛素分泌缺陷、胰岛素p细胞受损等是2型糖尿病的主要发病因素和机制。胰岛素p细胞能整合营养物质、神经递质和激素相互作用,使得机体胰岛素处于一个稳定水平。神经递质和激素对胰岛素的调节作用主要是通过G蛋白偶联受体(GPCR)介导的信号传递系统,而GPCR的信号传导过程受到多种因素的协调和抑制,其中蛋白质翻译后修饰是其中较为重要的一种。因而本论文中分别用支持向量机方法、集成的支持向量机方法、随机森林方法对影响GPCR信号传导机制的磷酸化翻译后修饰、糖基化修饰、棕榈化修饰做了相关的研究,并取得了较好的预测结果。这些研究为阐明GPCR的信号传导机制、解释其与胰岛素分泌之间的作用关系提供有效地支持,而不同的翻译后修饰方式及其它们之间复杂的相互作用关系研究、相互作用网络的构建将是下一步工作的重心。前期的研究发现,2型糖尿病与胰岛慢性炎性、自身免疫有着紧密的联系。针对与2型糖尿病相关的免疫应答,本文开展了相关的研究工作。特异性免疫应答首先需要抗原决定簇对抗原的的特异性识别,并与其构成复合物传递至免疫细胞从而引发相应的免疫效应。对抗原决定簇的准确识别是阐述T淋巴细胞和B淋巴细胞介导的信号传导机制的首要工作。在本文中,将多肽序列的氨基酸物理化学性质与多肽的小分子性质相结合,构建了一种新的多肽序列描述方式,并将其应用到T淋巴细胞和B淋巴细胞抗原决定簇的识别工作中,取得很好的预测效果。最后,将这些代谢组学数据、生物信息数据和机器学习方法整合后,构建了一个多功能的在线预测网站,其中集成了本论文所构建的大部分模型、数据集。在今后的研究中,需要进一步完善蛋白质序列数据库,构建2型糖尿病相关的代谢产物数据库,实现数据的有效管理和模型的实时更新,为从系统生物学角度研究2型糖尿病的发病发展机制研究做出铺垫。
【作者】黄建华;
【导师】梁逸曾;
【作者基本信息】中南大学,分析化学,2014,博士
【关键词】2型糖尿病;代谢组学;生物信息学;算法研究;网站构建;

【参考文献】
[1]蒋志伟.F公司采购成本管理研究[D].吉林大学,工业工程,2013,硕士.
[2]徐远芳.消息中间件在Web服务中的应用及面向Web服务的消息中间件设计[D].广西大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[3]魏艳阳.我国农村计划生育工作中存在的问题及对策研究[D].山东师范大学,公共管理(专业学位),2013,硕士.
[4]彭军成.水稻精米蛋白质含量QTL精细定位分析[D].扬州大学,作物遗传育种,2011,硕士.
[5]王曼.孟动、何立康虚拟财产盗窃案研究[D].黑龙江大学,法律,2013,硕士.
[6]李茂祥.硫化氢在水溶液中溶解特性的分子动力学研究[D].重庆大学,2014.
[7]董莉.我国核电项目银团贷款研究分析[D].吉林大学,工商管理,2013,硕士.
[8]邓琴.活性染料在氯化羊毛上染色性能的研究[D].东华大学,纺织化学与染整工程,2004,硕士.
[9]于海云.药物拯救HERG基因无义突变的机制及影响因素研究[D].北京协和医学院,病理与病理生理学,2014,博士.
[10]沈旸.青少年再犯罪问题研究[D].华东政法大学,法律(专业学位),2012,硕士.
[11]金宇.当代大学生理想信念教育研究[D].沈阳师范大学,思想政治教育,2013,硕士.
[12]史作民,刘世荣,程瑞梅.宝天曼地区栓皮栎林恢复过程中高等植物物种多样性变化[J].植物生态学报,1998,05:32-38.
[13]张贝金,周晓根,明洁,姚春龙,张贵军.带有时间窗口的富网络配送问题研究及仿真[J].计算机科学,2014,S2:29-34.
[14]姚燕慧.基于人体手传振动测量与评价虚拟仪器的研究[D].内蒙古农业大学,农业电气化与自动化,2013,硕士.
[15]毛贺.高速列车载荷谱编制方法的研究[D].北京交通大学,2009.
[16]陈利娜.五电平变换器电流无差拍控制技术研究[D].中国矿业大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[17]马鑫.建国初期河北省宣传贯彻婚姻法运动研究[D].中共中央党校,中共党史,2013,硕士.
[18]陈承.某分离试验数据记录设备的研制[D].中北大学,电路与系统,2013,硕士.
[19]白萍.总装备部直属单位成果管理信息系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程,2011,硕士.
[20]顾佳晨,万百五.具有模糊参数的大工业过程的关联预测法[J].控制与决策,2001,01:58-61.
[21]郑利平.遗传算法在城市燃气管网优化中的应用研究[D].重庆大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2003,硕士.
[22]白海波.WebSocket技术在体育赛事网站中的研究与应用[D].东华大学,计算机技术(专业学位),2014,硕士.
[23]叶惠华.基于ASP.NET的工程建设办电子政务办公系统的设计与实现[D].天津大学,软件工程,2013,硕士.
[24]李佳宁,张骏飞,李阳,王梁昊,李东晓,张明.基于体分割重建的增强现实交互系统[J].光电子技术,2014,02:140-143.
[25]江苏省科学技术发展战略研究院科技统计分析中心张超.揭开新材料宠儿石墨烯的面纱[N].江苏科技报,2014-05-28A06.
[26]程傲.珠三角地区多机场放行时隙分配策略研究[D].南京航空航天大学,交通运输规划与管理,2013,硕士.
[27]李美仙.论景德镇当代粉彩瓷装饰多元性的表现[D].景德镇陶瓷学院,美术学,2014,硕士.
[28]陈勇.论中国金融业由分业经营制度向混业经营制度的转化[D].青岛大学,金融学,2004,硕士.
[29]林震,杨浩.城市交通结构的优化模型分析[J].土木工程学报,2005,05:100-104.
[30]赵婉莹.新型杀菌剂的研究[D].东北石油大学,石油与天然气工程(专业学位),2013,硕士.
[31]伍玉林,文福拴,丁剑鹰,洪晖虹,李承军.发电公司在发电权交易市场的竞价策略初探[J].电力系统自动化,2010,17:6-11+16.
[32]陈卓.铜闪速炉系统数值熔炼模型及反应塔炉膛内形在线仿真监测研究[D].中南大学,2002.
[33]易诗莲.我国国有企业实施ERP的成功因素分析[D].西南财经大学,MBA,2003,硕士.
[34]符洁.幼儿教师教学成功观的研究[D].湖南师范大学,学前教育学,2013,硕士.
[35]韩晶晶.我国农村环境保护的法律制度研究[D].西安建筑科技大学,环境与资源保护法学,2013,硕士.
[36]韩春芬.安徽少儿出版社畅销书封面设计风格调查报告[D].安徽大学,出版,2014,硕士.
[37]王溪.绝经后甲状腺结节的雌激素水平与雌激素代谢相关基因的表达[D].河北医科大学,内科学(专业学位),2014,硕士.
[38]赵艳茹,余克强,李晓丽,何勇.基于高光谱成像的南瓜叶片叶绿素分布可视化研究[J].光谱学与光谱分析,2014,05:1378-1382.
[39]郭科.复杂地质地貌区多尺度地球化学异常识别的非线性研究[D].成都理工大学,2005.
[40]许佳佳.俄国侨民诗人玛丽安娜·克洛索娃的创作主题研究[D].兰州大学,俄语语言文学,2013,硕士.
[41]郭江燕.shRNA靶向抑制HDAC1对前列腺癌PC-3M细胞RB1与E2F1基因表达的调控研究[D].吉林大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[42]牛海军,马丽娜,王文,白续铎.聚希夫碱及复合材料的光致、电致变色性能研究[A].中国化学会光化学专业委员会.第十三届全国光化学学术讨论会论文集[C].中国化学会光化学专业委员会:,2013:1.
[43]杨凯文.军工企业理化实验室质量管理与控制方法研究[D].河南科技大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[44]郭小玲.河南省猪瘟、高致病性禽流感疫苗临床应用效果调查评估[D].河南农业大学,兽医,2012,硕士.
[45]赵秦怡,王丽珍.一种新的空间分类挖掘方法[J].大理学院学报,2004,03:106-108.
[46]司洋.基于彩色图像传感器的双光谱测温方法研究[D].中北大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[47]刘婷婷.NA随机变量序列Berry-Esséen界及其应用的研究[D].安徽大学,概率论与数理统计,2014,硕士.
[48]王江艳.火车站广场人流密集区应急疏散能力评价研究[D].西安科技大学,安全工程,2014,硕士.
[49]沙岩.主题酒店的发展研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[50]苏宇阳.我国“三农”的困境分析与对策研究[D].吉林大学,行政管理,2004,硕士.

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