人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)是一种致癌DNA病毒,是导致尖锐湿疣和子宫颈癌的主要病因。研究表明病毒内的一些基因变异与宫颈癌的持续感染密切相关,基于临床突变分析HPV蛋白质的重点功能区域已成为HPV相关疾病的主要研究方向之一。目前,已发表的HPV数据库收集整理了 HPV相关的数据,但还未有HPV突变数据库的报道。本文以HPV的突变、功能结构域、表位为对象,结合临床疾病信息,构建了 HPV突变数据库以及其分析平台。具体工作如下:1.综述了人乳头瘤病毒和相关疾病的背景知识。简要介绍人乳头瘤病毒的分类、结构、功能、突变和表位,相关疾病的感染和预防等;综述了人乳头瘤病毒的分型预测模型、国内外HPV相关数据库的研究现状,为本文后续的研究工作提供了理论依据。2.设计了 HPV突变数据库与分析平台的解决方案。在平台设计和数据库设计原则的基础上,对HPV突变数据库与分析平台进行总体架构设计、数据库存储方式设计以及平台界面设计。针对数据库与分析平台的特殊问题,本文提出了合适的开发环境及相应的技术方法。3.构建了宫颈癌HPV突变数据库。收集并整理了 HPV的相关数据,包括HPV蛋白质、分类信息、临床突变信息、结构功能域及抗原表位信息。此外,分析了 HPV突变数据之间的关联关系,利用关系型数据库设计HPV突变数据库的存储模型,最后对数据库进行了数据查询处理。4.搭建了宫颈癌HPV突变分析平台。HPV突变分析平台包含突变含量可视化、突变与功能域关联分析、突变与表位关联分析、BLAST工具和HPV分型预测工具五个功能模块。使用Krona、ECharts等可视化技术完成对数据的可视化展示,利用JavaScript完成用户交互式设计。通过本地化BLAST和建立HPV分型预测模型将BLAST搜索工具和HPV分型预测工具集成到HPV突变分析平台内。最后,本文对HPV突变数据库与分析平台进行了 Web发布,实现了 HPV突变及相关数据的在线浏览、搜索和分析。