基于網(wǎng)絡(luò)分析的肥胖和相關(guān)疾病的關(guān)系研究.pdf

1、隨著基因組測序的完成和新一代測序技術(shù)的發(fā)展，人類已經(jīng)掌握了大量生物數(shù)據(jù)，而且，基因以及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)方面的數(shù)據(jù)也在不斷更新及豐富。通過這些數(shù)據(jù)來分析肥胖與疾病之間的關(guān)系和發(fā)現(xiàn)影響這種聯(lián)系的關(guān)鍵基因，是研究與肥胖相關(guān)的疾病機理的重要方法，對基因組學(xué)和醫(yī)學(xué)也具有現(xiàn)實意義。
　　眾所周知，肥胖與多種疾病有關(guān)，是許多疾病的主要危險因素，如Ⅱ型糖尿病、冠心病和心血管疾病等。然而，肥胖在相關(guān)疾病的發(fā)展中起著重要的作用還沒有被很好地

2、理解。而且，目前也缺乏對于肥胖和相關(guān)疾病之間的全面研究。為了解決這個問題，我們構(gòu)造三種不同的網(wǎng)絡(luò)分析算法，第一個名字是OBNet，它主要是基于一個類似基因集富集分析和一個隨機游走過程的算法;第二個算法叫OBsp，是一種基于最短路徑的算法;最后一個叫OBoverlap，是基于直接求交集算法。我們分析比較了三種算法，發(fā)現(xiàn)基于擴展的模塊化網(wǎng)絡(luò)的OBNet方法是最優(yōu)的，然后我們用這種方法來進一步研究肥胖與其相關(guān)疾病之間的分子層次的關(guān)聯(lián)和潛在的功

3、能聯(lián)系，并有助于臨床醫(yī)學(xué)的深入認(rèn)識。
　　本文主要基于肥胖基因和疾病基因數(shù)據(jù)，提出了一種新的研究肥胖和疾病全局關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)分析方法，主要完成了以下兩個方面工作:
　　1)提出三種不同的網(wǎng)絡(luò)分析算法從全局角度來分析肥胖和疾病之間的關(guān)系。通過比較三種不同算法的結(jié)果，選擇OBNet-基于擴展的模塊化網(wǎng)絡(luò)可以更好的鑒定肥胖和疾病之間的關(guān)系。根據(jù)OBNet-基于擴展的模塊化網(wǎng)絡(luò)方法，我們可以找到與肥胖關(guān)系密切的一些疾病，以及與肥胖相關(guān)的

4、疾病在哪些通路或子網(wǎng)絡(luò)上與肥胖顯著富集關(guān)聯(lián)。最后具體分析了兩個特定疾病，預(yù)測了調(diào)節(jié)這兩個疾病與肥胖間關(guān)系的關(guān)鍵驅(qū)動基因。
　　2)基于乳腺癌基因表達數(shù)據(jù)，WGCNA算法可以得到29個模塊，我們抽取其中與乳腺癌顯著相關(guān)的前10個模塊;然后根據(jù)OBNet-基于擴展的模塊化網(wǎng)絡(luò)方法，我們可以得到的乳腺癌最顯著富集的前10個子網(wǎng)絡(luò);把這10個字網(wǎng)絡(luò)與WGCNA的前10個模塊相比較，發(fā)現(xiàn)了兩者有顯著重疊，這說明我們的OBNet方法在不依賴基