電離輻射（以下簡稱“輻射”）是一種能夠將電子或其他粒子從原子或分子中分離出來,從而使原子或分子“電離”的高能輻射。輻射作用于機體時,會把能量傳遞給機體的分子、細胞、組織和器官,從而導致其形態(tài)、結構和功能的變化。超過一定劑量的輻射會對人體造成嚴重的損害,包括造血障礙、系統(tǒng)性器官損傷、癌癥發(fā)生乃至死亡。因而,對輻射生物學效應進行研究具有非常重要的意義。輻射生物學效應的分子機制十分復雜。輻射可以直接作用于各類生物分子,在分子層面影響細胞的功能。比如,輻射可直接導致基因突變的產生和積累,從而引起癌變。另外,輻射還會引起細胞內信號通路的改變,導致炎癥等對機體更為廣泛的損傷。目前,大量輻射生物學效應分子機制相關的組學數(shù)據(jù)與文獻信息散布在數(shù)以百萬計的生物醫(yī)學文獻與數(shù)據(jù)庫之中,給輻射生物學效應的分子機制研究帶來了巨大的挑戰(zhàn)。當前亟需利用生物信息學方法將組學數(shù)據(jù)與文獻資源中非結構化的知識加以組織抽提,以便應用于輻射生物醫(yī)學領域的各類研究。針對這一需求,本文利用知識圖譜技術開展了以下工作:首先,本文建立了面向輻射相關基因知識圖譜構建的信息學體系。通過對知識圖譜構建相關技術方法的調研,選擇了自頂向下的策略,... 

【文章來源】：軍事科學院北京市

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

輻射相關基因知識庫RadAtlas的構建與分析流程

軍事科學院碩士學位論文第38頁然而，輻射生物學效應涉及到電離輻射對機體的作用以及機體對電離輻射的反應。這一過程中存在諸多因素的影響，包括輻射種類，輻射劑量，輻射劑量率，種系的輻射敏感性，個體發(fā)育的輻射敏感性，以及組織、器官和細胞的輻射敏感性等。其中，輻射劑量最為重要。輻射劑量與生物效應之間存在相關關系，但并非完全的線性關系，總體可以概括為：輻射劑量越大，生物學效應越顯著。除此之外，其他眾多影響因素對輻射生物學效應的影響則充滿了不確定性，這也一定程度上導致了某一研究在某數(shù)據(jù)集上分析得到的輻射分類標志基因難以擴展到其他數(shù)據(jù)集上。此外，不同人員、項目完成的基因表達譜數(shù)據(jù)可能具有巨大的批次差異，使得利用單一來源數(shù)據(jù)集發(fā)現(xiàn)的輻射標志基因難以拓展至其他數(shù)據(jù)集。本文取每次單一數(shù)據(jù)集分類訓練時的20個最重要的分類關鍵基因，繪制其文氏圖[115]（圖4.3），結果顯示共有103個不重復基因。其中，三個數(shù)據(jù)集共有的基因有3個，兩個數(shù)據(jù)集共有的基因有11個，其余99個基因均只出現(xiàn)在一個數(shù)據(jù)集的結果中，直接反映了數(shù)據(jù)集上訓練結果的可擴展性問題。圖4.3每次單一數(shù)據(jù)集分類訓練時20個最重要分類關鍵基因的文氏圖分析結果為了進一步考察單一來源基因表達數(shù)據(jù)分類訓練的分類關鍵基因的可擴展性，并從這些輻射分類的關鍵基因中篩選出合適的潛在的輻射標志基因，本文考察了這些基因在其他數(shù)據(jù)集上的預測性能，繪制ROC曲線如圖4.4所示。

軍事科學院碩士學位論文第42頁圖4.6輻射分類標志基因的形成的蛋白質相互作用網絡GO生物學過程的富集分析[118]（超幾何分布檢驗，Benjamini-Hochberg方法多重檢驗校正）能夠反映輻射分類標志基因的功能信息（表4.2）�？梢园l(fā)現(xiàn)，本文篩選的輻射分類標志基因主要參與p53信號轉導、輻射響應、應激響應、DNA損傷修復和細胞周期調控等生物學過程。表4.2輻射分類標志基因的GO生物學過程富集分析結果GO生物學過程基因數(shù)量FDR相關輻射分類標志基因signaltransductionbyp53classmediator71.11E-08AEN,BAX,CDKN1A,GADD45A,PCNA,PHLDA3,ZMAT3responsetoradiation85.24E-07AEN,BAX,CDKN1A,DDB2,GADD45A,PCNA,POLH,PPM1Dcellularresponsetostress117.70E-07AEN,BAX,CDKN1A,DDB2,FAS,GADD45A,PCNA,PHLDA3,POLH,PPM1D,ZMAT3DNAdamageresponse,signaltransductionbyp5341.47E-05BAX,CDKN1A,GADD45A,PCNA

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3473571