H5N1高致病性禽流感进化与传播特性的研究

论文摘要

信息技术的快速发展推动了生物信息学研究的不断深入,其中流感病毒的进化和传播一直是生物信息学研究的热点问题之一。自1933年首次从人体中分离出流感病毒以来,流感病毒已引起了不同规模的流行。1997年香港爆发H5N1禽流感疫情,首次发现H5N1禽流感病毒感染并导致人类死亡,之后H5亚型禽流感病毒开始在全球范围内传播。2003年以来不断出现H5N1和H5N6亚型禽流感感染人的情况,并且有研究发现H5N1禽流感可以进化为在哺乳动物之间传播,这引起了人们对即将到来的流感大流行的担忧。本文以1997年以来的人源H5N1高致病性禽流感病毒为研究对象,利用生物信息学方法处理病毒序列数据,研究禽流感病毒进化和传播特性。研究结果对探索疫情的发生趋势及防控方案制定提供建议和理论支持。论文的主要研究工作包括以下几个方面:（1）提出了基于已存在k词出现频数的蛋白质序列数值特征描述方法,结合衡量数字信号相关性的方法计算比较蛋白质序列相似度。用11种经典物种的β-球蛋白基因的蛋白质序列作为样本验证了方法的有效性。（2）提出了一种基于划分稳定性的社团划分方法,处理当前真实世界中各种个体间关联程度复杂的网络的划分。通过使用11种经典物种的β-球蛋白基因的蛋白质序列相似度数据集与经典社团划分方法FN算法进行对比,验证了方法的有效性。（3）结合人源H5N1禽流感病毒序列的时间和地域信息,分析1997年以来全球的H5N1高致病性禽流感病毒的进化和传播特性。利用蛋白质序列分析方法和社团划分方法,对采集到的1997年以来的人源H5N1高致病性禽流感病毒HA、NA基因蛋白序列进行特征提取和社团划分。将不同社团中禽流感病毒的爆发情况和序列位点突变情况进行可视化,探究H5N1高致病性禽流感的进化突变和传播特性。

论文目录

摘要

abstract

第一章绪论

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究的目的及意义

1.2.1 课题研究目的

1.2.2 课题研究意义

1.3 课题研究的现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 研究内容及研究方法

1.4.1 论文研究的主要内容

1.4.2 论文研究的主要方法

1.5 论文的组织结构

第二章流感相关知识

2.1 流感概述

2.1.1 流感病毒

2.1.2 流感病毒进化

2.1.3 流感大流行历史

2.2 流感相关名词解释

2.2.1 季节性流感

2.2.2 大流行性流感

2.2.3 人畜共患流感（变异型流感）

2.3 高致病性禽流感

2.3.1 简介

2.3.2 禽流感与禽类

2.3.3 禽流感与人类

2.4 本章小结

第三章流感病毒蛋白质序列分析方法

3.1 概述

3.2 蛋白质序列相似度分析方法

3.2.1 蛋白质序列特征提取方法

3.2.2 序列相似度计算方法

3.3 相似度分析方法的有效性评价

3.3.1 特征提取参数k值的选取

3.3.2 有效性评价

3.4 本章小结

第四章基于划分稳定性的社团划分方法

4.1 流感病毒数据集获取与处理

4.2 社团划分

4.2.1 概述

4.2.2 划分方法分类

4.3 基于划分稳定性的社团划分方法

4.3.1 存在的难题

4.3.2 方法描述

4.3.3 结果对比

4.4 人源H5N1 禽流感病毒的社团划分

4.5 本章小结

第五章 H5N1 高致病性禽流感病毒的进化与传播特性研究

5.1 概述

5.2 人源H5N1 禽流感病毒的传播特性

5.2.1 流感病毒HA蛋白序列

5.2.2 流感病毒NA蛋白序列

5.3 人源H5N1 禽流感病毒的进化变异分析

5.3.1 蛋白质序列对位排列

5.3.2 突变位点可视化

5.4 本章小结

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴晓娇

导师: 綦朝晖

关键词: 人源禽流感病毒,特征提取,社团划分,进化,传播特性

来源: 石家庄铁道大学

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技

专业: 生物学,基础医学

单位: 石家庄铁道大学

分类号: R373

DOI: 10.27334/d.cnki.gstdy.2019.000443

总页数: 73

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H5N1高致病性禽流感进化与传播特性的研究

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