基于調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的生物功能模塊挖掘算法研究.pdf

1、系統(tǒng)性的研究蛋白質(zhì)之間的相互作用及這些蛋白質(zhì)被調(diào)控的關(guān)系，進(jìn)而了解細(xì)胞組織的流程和功能是當(dāng)前研究中的最根本的挑戰(zhàn)。而由蛋白質(zhì)等生物系統(tǒng)中的大分子所組成的生物功能模塊對(duì)生物個(gè)體本身產(chǎn)生著重要的影響。這些生物功能模塊可以影響蛋白質(zhì)的生成、生物機(jī)能的表達(dá)、生物自身疾病的產(chǎn)生等對(duì)生物本身非常重要的意義的進(jìn)程。同時(shí)，研究者們廣泛地使用圖形理論、計(jì)算方法等方式提出了表征蛋白質(zhì)相互作用及調(diào)控關(guān)系的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。在這些網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行生物功能

2、模塊的挖掘是生物信息學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而，在當(dāng)前的許多研究中通常只針對(duì)某一個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行研究，忽略了多種網(wǎng)絡(luò)之間的相互聯(lián)系以及功能模塊本身的拓?fù)涮匦?。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦裕诙喾N網(wǎng)絡(luò)融合后的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行模塊挖掘的研究還有著很大的潛力。
　　融合MicroRNA調(diào)控基因的關(guān)系與蛋白質(zhì)之間的相互作用是當(dāng)前研究的一個(gè)熱門。在此背景下，本文融合MicroRNA調(diào)控關(guān)系與蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建MicroRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并在此網(wǎng)絡(luò)上基于網(wǎng)絡(luò)模

3、塊之間橋節(jié)點(diǎn)的拓?fù)涮匦?，提出了一種在MicroRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)上挖掘生物功能模塊的算法—RWRB(Random Walkwith Restart and Bridge)。將該算法應(yīng)用于人類肺癌疾病的數(shù)據(jù)集上，通過基因本體富集分析獲得功能模塊的富集情況，并與其它算法進(jìn)行比較。通過比較發(fā)現(xiàn)在生物富集分析上優(yōu)于所比算法。通過觀察分析功能模塊與人類肺癌疾病的關(guān)聯(lián)，分析模塊內(nèi)肺癌基因的富集情況。
　　在實(shí)際情況下，基因不單單被MicroRNA

4、所調(diào)控，它有時(shí)還會(huì)同時(shí)被轉(zhuǎn)錄因子(Transcription factors，TFs)所調(diào)控。隨著轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控基因的關(guān)系在近年來通過DNA綁定位點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)被發(fā)現(xiàn)的數(shù)量越來越多，轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫更加豐富。在這種背景下轉(zhuǎn)錄因子被越來越多的研究者所重視。本文在構(gòu)建MicroRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)之后，基于此網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)融合調(diào)控因子調(diào)控基因的關(guān)系，構(gòu)成共調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。由于共調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中存在著三種節(jié)點(diǎn)及三種邊，與MicroRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)相比有它的特殊性。鑒于此特殊性，