發(fā)布時間：2020-12-15 03:22

　　粘液形成菌是換熱系統(tǒng)中的主要致垢微生物之一,其生長周期短,具有迅速繁殖的能力,可以快速的在換熱設備內聚集并產生大量的代謝產物,從而形成微生物污垢。微生物污垢的存在不僅極大的降低了換熱效率和經濟效益,還增加了換熱設備的安全隱患,對換熱系統(tǒng)有著巨大的危害。迄今為止,粘液形成菌的致垢機理還未形成統(tǒng)一的、可用于實驗研究的數學模型,但是其致垢過程,必然受致垢基因表達的調控,因此,對粘液形成菌的致垢基因進行基因調控網絡建模,研究其致垢基因之間的表達調控關系,對于探索粘液形成菌的致垢機理和開發(fā)新型的微生物污垢防治方法都具有重要的意義。本文以粘液形成菌的關鍵致垢基因為主要研究對象,以數據驅動為主要研究手段,開發(fā)了一種新型的基因調控網絡構建方法,完成了粘液形成菌致垢基因調控網絡的構建。首先,為了定位粘液形成菌的致垢基因,設計了高頻電磁場抑垢實驗和轉錄組基因測序實驗,通過對比正常條件下和高頻電磁場環(huán)境作用下粘液形成菌基因的差異表達,定位了43個致垢基因,并進一步定位了20個關鍵致垢基因,獲得了4個時刻的基因表達數據;然后,在綜合分析各種基因調控網絡模型和建模方法的基礎上,提出了一種新型的基于自適應長短時記... 

【文章來源】：東北電力大學吉林省

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

基因調控網絡示意圖

于微陣列技術得到的數據。微陣列技術又稱為基因芯片微陣列技術的發(fā)展，使得基因測序更加簡潔和經濟，保證。微陣列技術理論上是一種集成固相雜交技術，它是指在直接顯微打印大量預先制備的 DNA 探針，然后將樣品固交實驗，并使用計算機相關生物軟件分析雜交信號，進而序列等信息。術首先將信使 RNA 作為模板，配合使用合適的引物和反基序列相匹配的 DNA 單鏈，即互補 DNA，并在熒光標記；而后在相關載體上，固定一段堿基序列已知的基因片測樣本中用熒光標記蛋白標記的互補 DNA 進行堿基配對 DNA 序列片段時，就會產生堿基匹配反應，反應完成應的序列洗掉；接下來，使用激光共聚焦熒光掃描儀對片強度值就是測序對象轉錄出的信使RNA的豐度值，也就

力；阻遏作用指的是某種酶或者一組酶抑制細胞內某一表達產物生成的反應，是一種關閉多余代謝途徑的能力。生物體中起調控作用的分子一般為特定的蛋白質，稱為調控蛋白，按照對目標基因的調控效果，起誘導作用的調控蛋白稱為激活因子，起阻遏作用的調控蛋白稱為阻遏因子�；�因所產生的調控蛋白在對目標基因進行調控的過程中，當該基因的表達水平上升時，其所產生的調控蛋白濃度也會隨之上升，若此時目標基因的表達水平也上升，則可以說這種調控是正調控，屬于誘導作用，反之，則是負調控，屬于阻遏作用。2.2 基因調控網絡模型目前，基因調控網絡構建方法主要有兩種，擾動法和逆向工程[34]。擾動法主要是基于生物實驗，以基因敲除或基因干擾作為主要研究手段，該方法需要進行大量的基因實驗，花費極其昂貴；逆向工程主要基于統(tǒng)計學和計算機科學，以數據驅動方法為主要研究手段進行分析和建模，此種方法從宏觀角度出發(fā)，花費較小，尤其是高通量測序技術的發(fā)展極大地降低了基因數據獲取的難度，使得逆向工程逐漸成為基因調控網絡構建的首選方法。


本文編號：2917558