【摘要】：新一代測序技術的突破性進展導致海量癌癥基因組數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。因此目前癌癥基因組學面臨的關鍵挑戰(zhàn)之一是以最有效和有意義的方式分析和整合這些信息,以促進癌癥生物學的發(fā)展,然后將這些知識應用到臨床上。之前的癌癥基因組測序實驗旨在列舉癌癥中的所有體細胞突變,將其中一些突變作為可操作的基因組異常,據(jù)此開發(fā)和應用靶向治療。而現(xiàn)在癌癥基因組學中的一個重要任務是如何區(qū)分導致腫瘤發(fā)生的“驅動”突變和功能中性的“乘客”突變。為了解決這一重要任務,在過去的幾年中開發(fā)了許多方法和計算工具,目前基于網(wǎng)絡識別癌癥驅動突變的方法占據(jù)主流位置。雖然研究者們提出了眾多有效區(qū)分驅動突變和乘客突變的策略,但是算法精確度依然有待提高。本文主要研究設計高效的癌癥驅動突變識別算法,主要工作總結如下:第一,提出了一種基于二部圖傳播模型的癌癥驅動基因識別算法,衡量突變和差異表達對轉錄網(wǎng)絡的影響,從而識別出潛在的癌癥候選驅動基因。首先,我們采用表達數(shù)據(jù)、單核苷酸突變數(shù)據(jù)和蛋白質-蛋白質相互作用網(wǎng)絡為每個病人構建二部圖模型;然后,基因得分通過迭代過程在二部圖上傳播,我們得到了每個病人基因的得分;最后,采用孔德賽排序的方法得到整個病人集中最具有影響力的潛在驅動基因。第二,提出一種基于網(wǎng)絡局部中心性的算法來評估突變基因對基因表達模式變化的影響。通過影響性高低來對突變基因進行排序并最終選出候選驅動基因。首先,通過比較腫瘤樣本和正常樣本的表達譜得到群體中差異表達的基因;然后,參考分子相互作用網(wǎng)絡使用差異表達基因和突變基因為每個突變基因構建局部網(wǎng)絡;再次,在構建的網(wǎng)絡中計算突變基因的局部中心性得分;最后,根據(jù)這個得分對突變基因進行排序并且選出驅動基因。與現(xiàn)有的方法相比較,本論文提出的方法能識別更多的驅動基因,具有更高的識別精度,且識別的候選驅動基因要么與癌癥存在直接的聯(lián)系,要么在特定的生物學功能或通路上協(xié)同工作,這就說明本論文識別到的候選驅動基因具有特定的有生物學意義。
【圖文】：

圖１－２．世界范圍內男性和女性癌癥發(fā)病率和死亡率的分布情況，圖片來源于（ＣＡ邋ＣＡＮＣＥＲ邋Ｊ逡逑ＣＵＮ邋２０１８）。逡逑癌癥從本質上來說是正常細胞積累各種基因組和表觀基因組改變的進化過逡逑程［５：。最近深測序技術的發(fā)展，一些國際大型癌癥基因組學項目，，如癌癥基因組逡逑６

邐第二章高通量組學數(shù)據(jù)及驅動基因識別算法概述邐逡逑第二章高通量組學數(shù)據(jù)及驅動基因識別算逡逑法概述逡逑２．邋１測序技術簡介逡逑因為ＤＮＡ測序技術取得了巨大的成果，從最初的序列草稿到個人基因組和基逡逑因組醫(yī)學的新生時代的道路成為可能。Ｓａｎｇｅｒ邋ＤＮＡ測序方法生產(chǎn)量有限，并且逡逑成本很高。這限制嚴重制約了邋ＤＮＡ測序在其他應用中的發(fā)展，例如個人基因組測逡逑序。隨著己經(jīng)完成的人類基因組序列的發(fā)布，國家人類基因組研宄所（ＮＨＧＲＩ）逡逑創(chuàng)建了一項ＤＮＡ測序技術倡議，旨在激勵１０年內完成人類基因組測序，以及激逡逑發(fā)一系列高通量測序（ＨＴｓ）技術的出現(xiàn)：５Ｓ’５ｆｉ：。圖２－１邋（來源于網(wǎng)絡）展示了測序逡逑技術的發(fā)展進程，并且在表２－１中將各代測序技術進行了一個簡單比對。逡逑Ｓｉｎｇｌｅ邋ｍｏｌｅｃｕｌｅ逡逑ＲｃａＪ邋Ｄｍｃ（ＳＭＲＴ）逡逑
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R730.2;Q811.4

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本文編號：2688673