本文選題：差異網(wǎng)絡(luò) + PPI網(wǎng)絡(luò)　； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：進(jìn)入后基因組時(shí)代,生物醫(yī)學(xué)研究最熱門的課題之一就是系統(tǒng)的分析和全面的理解細(xì)胞中的分子以及它們之間通過相互作用完成生命活動(dòng)的規(guī)律。蛋白質(zhì)作為細(xì)胞中各類分子中的一種,是生物體內(nèi)組織結(jié)構(gòu)不可或缺的一部分,是生物進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)不可或缺的物質(zhì)承擔(dān)者。但是,這些蛋白質(zhì)在機(jī)體中并不孤立存在,而是通過與其他蛋白質(zhì)共同作用組成不同的復(fù)合物,調(diào)節(jié)控制細(xì)胞的正常生理過程以及病理過程。一個(gè)生物體內(nèi)所有的蛋白質(zhì)相互作用可構(gòu)成蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)(PPI網(wǎng)絡(luò))。從PPI網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別復(fù)合物對(duì)于預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的功能、解釋重要的生物進(jìn)程具有極其重要的意義。蛋白質(zhì)復(fù)合物識(shí)別算法多種多樣,識(shí)別的精度和結(jié)果質(zhì)量方面也都基本成熟。然而針對(duì)特定疾病的致病復(fù)合物的識(shí)別研究尚處于初級(jí)階段。復(fù)雜疾病嚴(yán)重影響著人類的工作和生活。復(fù)雜疾病的發(fā)生與發(fā)展往往不是單基因突變的結(jié)果,而是基因間復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系共同作用的結(jié)果,而蛋白質(zhì)復(fù)合物又是蛋白質(zhì)發(fā)揮作用的基本功能單元。因此,研究那些與復(fù)雜疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)復(fù)合物具有現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)有的蛋白質(zhì)復(fù)合物識(shí)別方法從使用的PPI網(wǎng)絡(luò)類型來劃分的話主要是基于靜態(tài)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)的方法和基于動(dòng)態(tài)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)的方法。然而,這些網(wǎng)絡(luò)均無法反應(yīng)病人與正常人的PPI網(wǎng)絡(luò)中的復(fù)合物的差異性。目前,差異網(wǎng)絡(luò)研究已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。通過對(duì)當(dāng)前差異網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)以往研究主要集中在對(duì)差異網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方面,而對(duì)差異網(wǎng)絡(luò)中的功能復(fù)合物識(shí)別研究相對(duì)較少。差異網(wǎng)絡(luò)在研究復(fù)雜疾病的致病復(fù)合物方面有著傳統(tǒng)PPI網(wǎng)絡(luò)無法替代的優(yōu)勢(shì),因此,基于差異網(wǎng)絡(luò)的致病復(fù)合物識(shí)別算法亟待研究。本文基于蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建帶權(quán)差異網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而識(shí)別致病復(fù)合物。首先,由蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和正常、患病的基因表達(dá)數(shù)據(jù),從蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中分別抽取正常和患病基因,通過相關(guān)系數(shù)篩選得到正常和患病樣本中表達(dá)(相關(guān)系數(shù)大于特定閾值)的相互作用關(guān)系網(wǎng)絡(luò),基于這兩者網(wǎng)絡(luò)間差異的蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系更可能與疾病相關(guān)的假設(shè),構(gòu)建差異網(wǎng)絡(luò)。其次,根據(jù)基因中的GO注釋信息,來為差異網(wǎng)絡(luò)中的每條邊分配權(quán)值,得到帶權(quán)差異網(wǎng)絡(luò)。最后,利用種子節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充算法對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)充,從而得到與復(fù)雜疾病相關(guān)的復(fù)合物。本文從生物學(xué)意義、統(tǒng)計(jì)方法以及經(jīng)典的復(fù)合物識(shí)別方法角度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果顯示本文識(shí)別的復(fù)合物均在癌癥的發(fā)生和發(fā)展過程中起著重要作用,同時(shí),該結(jié)果表明本文提出的基于帶權(quán)差異網(wǎng)絡(luò)的致病復(fù)合物識(shí)別算法是一種有效的復(fù)雜疾病識(shí)別算法。本文通過引入差異網(wǎng)絡(luò)刪除掉未被表達(dá)的基因,有效的提高了蛋白質(zhì)復(fù)合物的識(shí)別精度,同時(shí)通過基因注釋數(shù)據(jù)的添加,使得具有相似功能的蛋白質(zhì)能夠很好的聚集在一起,進(jìn)一步提高了預(yù)測(cè)的精度。然而,蛋白質(zhì)還有很多屬性本文未加以考慮。因此,添加更多、更全面的蛋白質(zhì)屬性,來構(gòu)建動(dòng)態(tài)帶權(quán)差異網(wǎng)絡(luò),以便深入挖掘與疾病相關(guān)的復(fù)合物,將是今后研究的重點(diǎn)。
[Abstract]:In this paper , it is important to study the function of protein complex recognition algorithm and to explain important biological processes .

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q51;TP301.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1895152