专利名称：一种问号赖型钩端螺旋体复制基因损失率分析方法
技术领域：
本发明属于微生物技术领域，涉及一种问号赖型钩端螺旋体复制基因损失率分析方法，具体地说，涉及一种基于微分方程和回归分析的问号赖型钩端螺旋体复制基因损失率分析方法。
背景技术：
问号赖型钩端螺旋体(Leptospira interrogans serovarLai)是钩端螺旋体(钩体)的一种，钩端螺旋体是一种古老的微生物，在进化中属于真菌的一个分支。钩体病是一种世界范围内的人畜共患病，主要症状包括发热、肌肉痛、乏力，严重者发现为脏器广泛性出血，肾、肺功能损伤。我们所研究的问号赖型钩端螺旋体是具有代表性的一种具有剧毒的钩体，它的生物学特征和致病性有其独特性，也是我国两个流行菌型之一。问号赖型钩端螺旋体有两条染色体。虽然在预防和治疗钩体病方面取得了很大进展，但其遗传学特性和致病机理尚不完全清楚，期待通过其复制基因的研究来揭开其机理。基因复制是指以亲代基因为模板合成子代基因的过程。基因复制可能是复制I个基因，I段染色体片断或者全基因组。复制基因被公认为是产生新物种、新功能所必需的材料来源。研究发现在真核生物(动物，植物等)、原核生物(细菌和古细菌)中，普遍存在着大量的复制基因。然而，大部分复制基因在几百万年是沉默的，只有少数正在或将来经历强的净化选择，尽管复制基因可能很少产生的新功能，但这些基因的随机沉默在新物种的间接起源上起了重要作用。基因复制后的拷贝将会受到选择约束力的限制，可能受到的选择约束力可能包括达尔文的正选择、中性选择、净化选择等。所受到的选择约束力的不同，会影响到复制基因是产生新功能还是保持沉默，甚至会被淘汰。通过复制基因可观察到核苷酸替代的数目，能推出复制基因发生时间和选择约束力对复制基因的影响及基因损失率情况。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种问号赖型钩端螺旋体复制基因损失率分析方法。其技术方案为:—种问号赖型钩端螺旋体复制基因损失率分析方法，包括以下步骤:I)获得问号赖型钩端螺旋体的复制基因问号赖型钩端螺旋体可以在NCBI下载，通过BLAST，MATLAB, VC软件进行挑选、比对，选择复制基因，再用Kestim61软件分别计算出每对复制基因的每个同义位点和非同义替代位点的替代数目，总共获得519对复制基因；2)建立微分方程通过对问号赖型钩端螺旋体进行比对挑出复制基因，再分别计算出每对复制基因的每个同义位点和每个非同义位点的替代数目，在0 < S < 0.25的范围进行讨论。在这个范围内，每个位点产生重复替代的可能性最小，并且在这个相对短的时间范围内，可以预测在同义位点的进化率近似常数，基因的产生和损失被认为实质上是一个稳定的过程。故基因复制的损失率可以用生存函数来估计:用一个R随着S衰退的简单模型，来观察复制基因随着时间变化的选择约束力的变化情况。我们建立下面的微分方程来描述上诉规律:
权利要求
1.一种问号赖型钩端螺旋体复制基因损失率分析方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)获得问号赖型钩端螺旋体的复制基因 问号赖型钩端螺旋体可以在NCBI下载，通过BLAST，MATLAB，VC软件进行比对挑出复制基因，再用Kestim61软件可以分别计算出每对复制基因的每个同义位点和非同义替代位点的替代数目，总共获得519对复制基因； 2)建立微分方程 通过对问号赖型钩端螺旋体进行比对挑出复制基因，再分别计算出每对复制基因的每个同义位点和每个非同义位点的替代数目，在O < S < 0.25的范围进行讨论,在这个范围内，每个位点产生重复替代的可能性最小，并且在这个相对短的时间范围内，可以预测在同义位点的进化率近似常数，基因的产生和损失被认为实质上是一个稳定的过程，故基因复制的损失率可以用生存函数来估计: 用一个R随着S衰退的简单模型，来观察复制基因随着时间变化的选择约束力的变化情况，建立下面的微分方程:
全文摘要
本发明公开了一种问号赖型钩端螺旋体基因损失率分析方法，首先，通过对问号赖型钩端螺旋体进行比对挑出复制基因，再分别计算出每对复制基因的每个同义位点和每个非同义位点的替代数目，最后包括利用性质构造微分方程使用回归分析进行函数拟合，了解了复制基因进化过程中选择约束力的变化情况，并引入以S为分歧时间的概念，推断了复制基因的复制基因损失率。
文档编号G06F19/10GK103106351SQ20131006266
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者王晓峰, 王参军, 王洪柯, 苏盈盈, 孙宝光 申请人:重庆科技学院