DC-CLUSTER軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、隨著人類基因組計(jì)劃(HGP)的完成以及分子生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，基因組學(xué)的研究重心從揭示生命的所有遺傳信息轉(zhuǎn)移到分子水平的功能研究上。后基因組學(xué)強(qiáng)調(diào)發(fā)展和應(yīng)用整體的實(shí)驗(yàn)方法，分析基因組序列信息、闡明基因功能。其任務(wù)是進(jìn)行基因組功能注釋，了解基因的功能，認(rèn)識(shí)基因與疾病的關(guān)系，掌握基因的產(chǎn)物及其在生命活動(dòng)中的作用。生物信息學(xué)的研究重點(diǎn)也從基因組序列轉(zhuǎn)移到序列的生物學(xué)意義的研究上。在后基因組時(shí)代，生物信息學(xué)主要研究基因組編碼序列的轉(zhuǎn)錄、翻譯

2、的過程和結(jié)果，著重分析基因表達(dá)調(diào)控信息，分析基因及其產(chǎn)物的功能。隨著功能基因組研究的深入，產(chǎn)生了海量的生物數(shù)據(jù)。如何有效地利用這些數(shù)據(jù)，研究基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制，研究基因在生物體代謝途徑中的地位，分析基因、基因產(chǎn)物之間的相互作用關(guān)系，已經(jīng)成為生物信息學(xué)在功能基因組學(xué)研究的重要任務(wù)。 生物信息學(xué)是處理生物分子信息、揭示生物分子信息內(nèi)涵的一種技術(shù)，它在基因芯片研究與應(yīng)用中起著重要的作用。從確定基因芯片檢測對象到基因芯片設(shè)計(jì)，從芯片檢測

3、結(jié)果分析到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理和信息挖掘，無不需要生物信息學(xué)的支持和幫助。 生物信息學(xué)現(xiàn)有的許多方法都可以直接應(yīng)用于基因芯片，如序列比較方法、片段組裝方法、聚類方法等。然而，基因芯片研究與應(yīng)用又對生物信息學(xué)提出了許多新的問題。數(shù)據(jù)挖掘問題就是其中之一?；蛐酒a(chǎn)生的數(shù)據(jù)相當(dāng)多，并且與其他數(shù)據(jù)有關(guān)聯(lián)，如何分析這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、挖掘其中的知識(shí)，是一個(gè)十分重要的問題，而目前生物信息學(xué)中數(shù)據(jù)挖掘也是一個(gè)有待發(fā)展的研究方向。 目前，基

4、因芯片的數(shù)據(jù)挖掘已成為生物信息學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，引起了廣泛的重視。特別是高密度的DNA微陣列，由于其荷載了成千上萬個(gè)DNA片段，可用于高通量的生物學(xué)檢測，其開發(fā)和利用已進(jìn)入商業(yè)化階段，而其數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)挖掘更受關(guān)注。鑒于此，我們開發(fā)了一個(gè)處理和分析基因芯片數(shù)據(jù)的完全自動(dòng)化的系統(tǒng)DC_CLLISTER。文中的第五章詳細(xì)介紹了用C/C++語言編碼的DC CLUSTER系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)流程，從軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)文件的格式、基因表達(dá)譜聚類分析、基