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主管单位 工业和信息化部 主办单位 哈尔滨工业大学 主编 任南琪 国际刊号ISSN 1672-5565 国内刊号CN 23-1513/Q

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引用本文:丰继华,牟锦,郭亚茹.基于Hi-c数据的酵母染色体三维结构重构[J].生物信息学,2019,17(3):182-188.
FENG Jihua,MOU Jin,GUO Yaru.Three-dimensional structure reconstruction of yeast chromosome based on Hi-c data[J].Chinese Journal of Bioinformatics,2019,17(3):182-188.
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基于Hi-c数据的酵母染色体三维结构重构
丰继华, 牟锦, 郭亚茹
(云南民族大学 电气信息工程学院, 昆明 650500)
摘要:
通过染色体交互频率数据(Hi-c)来预测染色体三维空间结构是近年表观遗传研究热点。研究表明染色体三维空间结构在生物基因表达、调控等方面起到重要作用,对其进行三维重构是研究细胞代谢过程的基本途径。针对酵母Hi-c数据在不同染色体所呈现出的统计特征,拟合出每条染色体交互频率数据分布的数学模型, 然后利用梯度上升迭代算法预测并重构其三维结构,并给出模型评估指标。实验结果表明,模型具有较高可重复性和预测精确度。
关键词:  Hi-c数据  三维结构  梯度上升算法
DOI:10.12113/j.issn.1672-5565.201812007
分类号:S963.32+7
文献标识码:A
基金项目:国家自然科学基金项目(No.31160234).
Three-dimensional structure reconstruction of yeast chromosome based on Hi-c data
FENG Jihua, MOU Jin, GUO Yaru
(School of Electrical Information Engineering, Yunnan Minzu University,Kunming 650500,China)
Abstract:
The prediction of the three-dimensional spatial structure of chromosomes by chromosome interaction frequency data (Hi-c) has been a hot topic in epigenetic studies in recent years. It has been shown that the three-dimensional spatial structure of chromosome plays an important role in gene expression and regulation. Three-dimensional reconstruction is the basic way to study the process of cell metabolism. According to the statistical characteristics of yeast Hi-c data on different chromosomes, the mathematical model of the distribution of the cross-frequency data of each chromosome was fitted, and then the gradient ascending iterative algorithm was used to predict and reconstruct its three-dimensional structure. The evaluation index of the model was established. Experimental results showed that the model has high repeatability and prediction accuracy.
Key words:  Hi-c data  Three-dimensional structure  Gradient ascending algorithm

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