| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-39页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第17-19页 |
| 1.1.1 课题背景 | 第17-18页 |
| 1.1.2 研究目的及意义 | 第18-19页 |
| 1.2 DNA甲基化的研究进展 | 第19-22页 |
| 1.2.1 表观遗传学 | 第19页 |
| 1.2.2 DNA甲基化 | 第19-20页 |
| 1.2.3 DNA甲基化与转录调控 | 第20-21页 |
| 1.2.4 DNA甲基化的细胞组织特异性 | 第21页 |
| 1.2.5 DNA甲基化与疾病 | 第21-22页 |
| 1.3 胚胎干细胞的研究进展 | 第22-25页 |
| 1.3.1 胚胎干细胞 | 第22-24页 |
| 1.3.2 转录因子与胚胎干细胞 | 第24页 |
| 1.3.3 超级增强子与胚胎干细胞 | 第24-25页 |
| 1.4 DNA甲基化与胚胎干细胞 | 第25-32页 |
| 1.4.1 发育过程中的DNA甲基化动态 | 第26页 |
| 1.4.2 发育过程中的DNA甲基化调控 | 第26-29页 |
| 1.4.3 胚胎干细胞的表观遗传协同调控网络 | 第29-30页 |
| 1.4.4 CpG岛——重要的干细胞调控区域 | 第30-32页 |
| 1.5 胚胎干细胞甲基化标记识别 | 第32-35页 |
| 1.5.1 高通量的DNA甲基化组数据 | 第32-33页 |
| 1.5.2 高通量表观基因组和转录组数据 | 第33-34页 |
| 1.5.3 DNA甲基化调控元件的信息学识别 | 第34-35页 |
| 1.6 信息熵理论及其生物学应用 | 第35-37页 |
| 1.6.1 信息熵理论 | 第35-36页 |
| 1.6.2 信息熵在生物学研究中的应用 | 第36-37页 |
| 1.7 本文的主要研究内容和技术路线 | 第37-39页 |
| 1.7.1 主要研究内容 | 第37-38页 |
| 1.7.2 技术路线 | 第38-39页 |
| 第2章 基于信息熵的甲基化分析算法研究 | 第39-56页 |
| 2.1 引言 | 第39页 |
| 2.2 基于信息熵的甲基化特异性定量算法 | 第39-41页 |
| 2.3 甲基化特异性定量算法评估 | 第41-45页 |
| 2.3.1 甲基化特异性定量算法的精确性评估 | 第41-43页 |
| 2.3.2 甲基化特异性定量算法的样本适用性评估 | 第43-44页 |
| 2.3.3 甲基化特异性定量算法的功能性评估 | 第44-45页 |
| 2.4 基于甲基化的基因组片段化算法研究 | 第45-49页 |
| 2.4.1 相邻CpG位点间的甲基化相似性 | 第45-47页 |
| 2.4.2 相邻CpG位点间甲基化相似性的距离依赖性 | 第47-48页 |
| 2.4.3 基因组片段化算法 | 第48-49页 |
| 2.5 基于统计的甲基化标记识别方法 | 第49-50页 |
| 2.6 甲基化特异性分析软件SMART开发 | 第50-52页 |
| 2.7 SMART软件的扩展应用 | 第52-53页 |
| 2.8 功能区域的基因组定位方法 | 第53-54页 |
| 2.9 计算设备、生物信息网站和软件 | 第54-55页 |
| 2.10 本章小结 | 第55-56页 |
| 第3章 发育甲基化数据库构建 | 第56-74页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 小鼠发育甲基化数据库Dev Mouse的构建 | 第56-61页 |
| 3.2.1 小鼠基因组高通量表观遗传学数据 | 第56-57页 |
| 3.2.2 单碱基甲基化数据的标准化 | 第57-59页 |
| 3.2.3 DevMouse数据库的构建 | 第59-61页 |
| 3.3 基于信息熵的Dev Mouse在线分析平台开发 | 第61-68页 |
| 3.3.1 发育时序的甲基化数据搜索 | 第62-64页 |
| 3.3.2 甲基化特异性在线分析 | 第64-66页 |
| 3.3.3 甲基化浏览器MethyBrowser | 第66-68页 |
| 3.4 人类发育甲基化数据库Human Methy DB的构建 | 第68-72页 |
| 3.4.1 人类基因组高通量表观遗传学数据 | 第68页 |
| 3.4.2 高通量的人类DNA甲基化组数据收集 | 第68-70页 |
| 3.4.3 基于UCSC浏览器的Human MethyDB数据库建设 | 第70-72页 |
| 3.5 本章小结 | 第72-74页 |
| 第4章 小鼠胚胎干细胞甲基化标记识别 | 第74-96页 |
| 4.1 引言 | 第74页 |
| 4.2 小鼠脑发育过程中CPG岛甲基化动态变化 | 第74-80页 |
| 4.2.1 小鼠基因组CpG岛的基因定位分析 | 第74-76页 |
| 4.2.2 CpG岛上的DNA甲基化动态 | 第76-78页 |
| 4.2.3 CpG岛上的表观遗传修饰共变化 | 第78-80页 |
| 4.3 小鼠脑发育过程中差异甲基化CPG岛分析 | 第80-88页 |
| 4.3.1 基于信息熵的差异甲基化CpG岛的筛选 | 第80-84页 |
| 4.3.2 同时存在DNA甲基化和H3K27me3差异的CpG岛 | 第84-88页 |
| 4.4 多维表观遗传修饰协同调控发育基因 | 第88-93页 |
| 4.4.1 表观遗传修饰协同调控基因表达 | 第88-90页 |
| 4.4.2 表观遗传修饰介导发育基因差异表达 | 第90-92页 |
| 4.4.3 重要发育相关基因的表观遗传调控 | 第92-93页 |
| 4.5 基因间区CPG岛的调控潜能 | 第93-95页 |
| 4.6 本章小结 | 第95-96页 |
| 第5章 人类胚胎干细胞甲基化标记识别 | 第96-111页 |
| 5.1 前言 | 第96页 |
| 5.2 人类基因组片段化和分析 | 第96-99页 |
| 5.2.1 基于SMART的人类基因组的片段化 | 第96-97页 |
| 5.2.2 CpG密度影响DNA甲基化特异性 | 第97-99页 |
| 5.3 一致甲基化片段 | 第99-104页 |
| 5.3.1 人类各细胞类型间一致甲基化片段 | 第99-100页 |
| 5.3.2 一致超高甲基化片段与重复元件 | 第100页 |
| 5.3.3 一致超低甲基化片段与CpG岛和基因 | 第100-101页 |
| 5.3.4 一致超低甲基化片段与染色质修饰 | 第101-104页 |
| 5.4 胚胎干细胞特异甲基化片段 | 第104-107页 |
| 5.4.1 特异甲基化分类不同细胞类型 | 第104页 |
| 5.4.2 ESC特异低甲基化区域显著富集发育功能 | 第104-107页 |
| 5.5 人胚胎干细胞甲基化标记识别 | 第107-110页 |
| 5.5.1 人胚胎干细胞甲基化标记识别 | 第107-108页 |
| 5.5.2 胚胎干细胞的超高甲基化标记 | 第108-109页 |
| 5.5.3 胚胎干细胞共享甲基化标记 | 第109-110页 |
| 5.6 本章小结 | 第110-111页 |
| 第6章 胚胎干细胞甲基化标记的表征 | 第111-133页 |
| 6.1 引言 | 第111页 |
| 6.2 ESC超低甲基化标记参与发育过程 | 第111-113页 |
| 6.3 ESC超长甲基化标记 | 第113-116页 |
| 6.3.1 ESC中长度大于 3.5kb的甲基化标记 | 第113-114页 |
| 6.3.2 诱导多能干细胞中的异常甲基化 | 第114-115页 |
| 6.3.3 ESC中印记基因的超高甲基化 | 第115-116页 |
| 6.4 ESC超低甲基化标记与超级增强子 | 第116-128页 |
| 6.4.1 ESC超低甲基化标记显著富集H3K27ac | 第117-120页 |
| 6.4.2 ESC甲基化标记与多能性转录因子 | 第120-122页 |
| 6.4.3 ESC甲基化标记介导的转录调控网络 | 第122-124页 |
| 6.4.4 人类ESC的双超标记 | 第124-125页 |
| 6.4.5 人类ESC的双超基因 | 第125-128页 |
| 6.5 ESC甲基化标记的H3K27me3和H3K27ac | 第128-129页 |
| 6.6 ESC甲基化标记的人鼠间保守性 | 第129-132页 |
| 6.7 本章小结 | 第132-133页 |
| 结论 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-150页 |
| 附录 | 第150-157页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第157-159页 |
| 致谢 | 第159-160页 |
| 个人简历 | 第160页 |
