基于多信息融合的結(jié)核病相關(guān)基因預(yù)測(cè)及其網(wǎng)絡(luò)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-04-28 13:41
結(jié)核病(Tuberculosis,TB)是由結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)感染引發(fā)的致死率最高的傳染病之一。目前已經(jīng)有許多研究從不同角度探索了結(jié)核病的發(fā)病機(jī)理,但對(duì)相應(yīng)的宿主免疫反應(yīng)仍缺乏系統(tǒng)層面的認(rèn)識(shí)。其主要原因可能是結(jié)核病相關(guān)的宿主基因尚未完全發(fā)現(xiàn),所以無法全面地揭示結(jié)核分枝桿菌侵染宿主的分子機(jī)制。研究跨物種蛋白相互作用可以探索結(jié)核分枝桿菌與宿主之間的聯(lián)系,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)重要的宿主靶標(biāo)基因并有助于深入了解結(jié)核分枝桿菌誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)。但由于檢測(cè)跨物種蛋白相互作用的實(shí)驗(yàn)方法耗時(shí)費(fèi)力,現(xiàn)有的結(jié)核分枝桿菌-人類蛋白相互作用數(shù)據(jù)非常稀缺,因而急需開發(fā)有效的計(jì)算方法用于指導(dǎo)或幫助實(shí)驗(yàn)技術(shù)鑒定結(jié)核分枝桿菌-人類蛋白相互作用。此外,據(jù)報(bào)導(dǎo)全世界有超過20億人感染MTB,其中85-90%的患者為潛伏期(Latent TB,LTB)感染。在潛伏期患者中,約10%將會(huì)發(fā)展為活動(dòng)期肺結(jié)核(Pulmonary TB,PTB)。雖然已經(jīng)有大量工作致力于研究潛伏期和活動(dòng)期結(jié)核病,但對(duì)這兩種狀態(tài)下宿主免疫反應(yīng)的相似性和特異性的差異仍知之甚少。由于大多數(shù)宿主基因在潛伏期展現(xiàn)出...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:132 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略語表
第一章 前言
1.1 結(jié)核病研究進(jìn)展
1.1.1 結(jié)核分枝桿菌
1.1.2 結(jié)核病的診斷
1.1.3 結(jié)核病的治療
1.2 研究結(jié)核病宿主免疫反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法和計(jì)算方法
1.2.1 研究結(jié)核病宿主免疫反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法
1.2.2 基于預(yù)測(cè)的跨物種PPI研究宿主免疫反應(yīng)
1.2.3 基于宿主基因表達(dá)芯片數(shù)據(jù)研究宿主免疫反應(yīng)
1.3 相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)整理
1.3.1 蛋白質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)
1.3.2 藥物相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)
1.3.3 基因芯片相關(guān)數(shù)據(jù)
1.4 論文的研究目的和意義
第二章 基于多信息融合預(yù)測(cè)結(jié)合分枝桿菌-人蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)
2.1 研究背景
2.2 數(shù)據(jù)集與方法
2.2.1 預(yù)測(cè)方法概述
2.2.2 基于模板方法預(yù)測(cè)結(jié)核分枝桿菌-人蛋白質(zhì)相互作用
2.2.3 基于結(jié)構(gòu)域相互作用預(yù)測(cè)結(jié)核分枝桿菌-人蛋白質(zhì)相互作用
2.2.4 基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)結(jié)核分枝桿菌-人蛋白質(zhì)相互作用
2.2.5 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的屬性提取
2.2.6 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的功能富集
2.2.7 三聯(lián)體臨近性和共表達(dá)分析
2.2.8 抗結(jié)核分枝桿菌藥物靶標(biāo)及其藥物化合物的信息提取
2.3 結(jié)果
2.3.1 使用已知的HIV-1-人PPI評(píng)估本文的算法
2.3.2 構(gòu)建結(jié)核分枝桿菌-人PPI網(wǎng)絡(luò)
2.3.3 驗(yàn)證結(jié)核分枝桿菌-人PPI中的人類靶標(biāo)
2.3.4 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的序列、結(jié)構(gòu)和進(jìn)化屬性
2.3.5 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的功能富集
2.3.6 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的通路富集分析
2.3.7 三聯(lián)體臨近性和共表達(dá)分析
2.3.8 潛在的抗結(jié)核分枝桿菌可藥靶標(biāo)和化合物
2.3.9 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
2.4 總結(jié)與討論
第三章 基于一致性差異相互作用研究潛伏期與活動(dòng)期感染的共性和差異
3.1 研究背景
3.2 數(shù)據(jù)集與方法
3.2.1 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用和基因表達(dá)譜的數(shù)據(jù)收集
3.2.2 一致性差異相互作用分析
3.2.3 一致性差異表達(dá)分析
3.2.4 已知的病原體靶標(biāo)和功能重要的基因
3.2.5 CDEN方法識(shí)別的基因的特征提取
3.2.6 識(shí)別網(wǎng)絡(luò)模塊
3.2.7 CDEN基因和基因?qū)?yīng)用于不同疾病狀態(tài)的分類
3.2.8 T分布隨機(jī)鄰域嵌入(t-SNE)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 CDEN方法識(shí)別的LTB和 PTB感染相關(guān)基因和基因?qū)?br> 3.3.2 CDEN方法的可靠性和優(yōu)勢(shì)
3.3.3 LTB和 PTB在節(jié)點(diǎn)(基因)水平上的比較
3.3.4 LTB和 PTB在邊(相互作用)和模塊(通路)水平上比較
3.3.5 CDEN中的節(jié)點(diǎn)和邊在抗TB治療后表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化
3.3.6 潛在的抗結(jié)核藥物基因?qū)拖嚓P(guān)化合物
3.4 總結(jié)與討論
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A 附表
附錄B 攻讀博士期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3165578
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
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1.1 結(jié)核病研究進(jìn)展
1.1.1 結(jié)核分枝桿菌
1.1.2 結(jié)核病的診斷
1.1.3 結(jié)核病的治療
1.2 研究結(jié)核病宿主免疫反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法和計(jì)算方法
1.2.1 研究結(jié)核病宿主免疫反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法
1.2.2 基于預(yù)測(cè)的跨物種PPI研究宿主免疫反應(yīng)
1.2.3 基于宿主基因表達(dá)芯片數(shù)據(jù)研究宿主免疫反應(yīng)
1.3 相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)整理
1.3.1 蛋白質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)
1.3.2 藥物相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)
1.3.3 基因芯片相關(guān)數(shù)據(jù)
1.4 論文的研究目的和意義
第二章 基于多信息融合預(yù)測(cè)結(jié)合分枝桿菌-人蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)
2.1 研究背景
2.2 數(shù)據(jù)集與方法
2.2.1 預(yù)測(cè)方法概述
2.2.2 基于模板方法預(yù)測(cè)結(jié)核分枝桿菌-人蛋白質(zhì)相互作用
2.2.3 基于結(jié)構(gòu)域相互作用預(yù)測(cè)結(jié)核分枝桿菌-人蛋白質(zhì)相互作用
2.2.4 基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)結(jié)核分枝桿菌-人蛋白質(zhì)相互作用
2.2.5 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的屬性提取
2.2.6 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的功能富集
2.2.7 三聯(lián)體臨近性和共表達(dá)分析
2.2.8 抗結(jié)核分枝桿菌藥物靶標(biāo)及其藥物化合物的信息提取
2.3 結(jié)果
2.3.1 使用已知的HIV-1-人PPI評(píng)估本文的算法
2.3.2 構(gòu)建結(jié)核分枝桿菌-人PPI網(wǎng)絡(luò)
2.3.3 驗(yàn)證結(jié)核分枝桿菌-人PPI中的人類靶標(biāo)
2.3.4 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的序列、結(jié)構(gòu)和進(jìn)化屬性
2.3.5 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的功能富集
2.3.6 結(jié)核分枝桿菌-人PPI中蛋白質(zhì)的通路富集分析
2.3.7 三聯(lián)體臨近性和共表達(dá)分析
2.3.8 潛在的抗結(jié)核分枝桿菌可藥靶標(biāo)和化合物
2.3.9 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
2.4 總結(jié)與討論
第三章 基于一致性差異相互作用研究潛伏期與活動(dòng)期感染的共性和差異
3.1 研究背景
3.2 數(shù)據(jù)集與方法
3.2.1 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用和基因表達(dá)譜的數(shù)據(jù)收集
3.2.2 一致性差異相互作用分析
3.2.3 一致性差異表達(dá)分析
3.2.4 已知的病原體靶標(biāo)和功能重要的基因
3.2.5 CDEN方法識(shí)別的基因的特征提取
3.2.6 識(shí)別網(wǎng)絡(luò)模塊
3.2.7 CDEN基因和基因?qū)?yīng)用于不同疾病狀態(tài)的分類
3.2.8 T分布隨機(jī)鄰域嵌入(t-SNE)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 CDEN方法識(shí)別的LTB和 PTB感染相關(guān)基因和基因?qū)?br> 3.3.2 CDEN方法的可靠性和優(yōu)勢(shì)
3.3.3 LTB和 PTB在節(jié)點(diǎn)(基因)水平上的比較
3.3.4 LTB和 PTB在邊(相互作用)和模塊(通路)水平上比較
3.3.5 CDEN中的節(jié)點(diǎn)和邊在抗TB治療后表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化
3.3.6 潛在的抗結(jié)核藥物基因?qū)拖嚓P(guān)化合物
3.4 總結(jié)與討論
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A 附表
附錄B 攻讀博士期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3165578
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