發(fā)布時(shí)間：2021-06-08 21:58

　　隨著高通量生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展與生物信息學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,越來(lái)越多的互作組學(xué)數(shù)據(jù)開(kāi)始出現(xiàn),為構(gòu)建生物網(wǎng)絡(luò)從系統(tǒng)角度認(rèn)識(shí)生物體復(fù)雜功能提供了機(jī)遇。近年來(lái),通過(guò)對(duì)生物網(wǎng)絡(luò)的分析,較好闡釋了部分生命現(xiàn)象,揭示了一些疾病的發(fā)病機(jī)理,對(duì)致病基因檢測(cè)、分子診斷、蛋白復(fù)合物挖掘等策略的設(shè)計(jì)有重要的指導(dǎo)意義。作為生物信息學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù),致病基因檢測(cè)旨在基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)等理論,利用已知的基因與疾病關(guān)聯(lián)及組學(xué)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)潛在的致病基因,從而便于生物醫(yī)學(xué)專(zhuān)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。致病基因檢測(cè)通常尋找與已知致病基因功能最相似的候選基因,而在生物網(wǎng)絡(luò)中大分子間的拓?fù)湎嚓P(guān)性可反映其功能相似性。因而,經(jīng)典假設(shè)“致病基因的鄰居很可能會(huì)導(dǎo)致相同或類(lèi)似的疾病”備受推崇,被廣泛應(yīng)用于基于生物網(wǎng)絡(luò)的致病基因檢測(cè)研究。然而,這導(dǎo)致了大部分致病基因檢測(cè)方法僅能在已知致病蛋白的近鄰范圍內(nèi)搜索,并且很可能會(huì)將介數(shù)大的樞紐蛋白錯(cuò)誤識(shí)別為潛在致病蛋白。新機(jī)理的發(fā)現(xiàn),或多種組學(xué)數(shù)據(jù)的有效融合,有望突破上述瓶頸。為此,本文考慮生物網(wǎng)絡(luò)中大分子間的類(lèi)別差異,提出了多因素網(wǎng)絡(luò)模體（考慮節(jié)點(diǎn)類(lèi)別的模體）的概念,通過(guò)分析蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱(chēng)為蛋白... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：101 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

二分網(wǎng)絡(luò)投影（圓形節(jié)點(diǎn)和方形節(jié)點(diǎn)分別隸屬于不同類(lèi)別的節(jié)點(diǎn)集F1和K2)：(a)n節(jié)點(diǎn)投影網(wǎng)絡(luò)；(b)二分網(wǎng)絡(luò)；（C)(^2節(jié)點(diǎn)投影網(wǎng)絡(luò)

(2.2)其中，f/,,.代表節(jié)點(diǎn)V,和Vj.之間的距離（最短路徑）。如圖2.1所示，節(jié)點(diǎn)14的接近中心性仍然最大，但介數(shù)中心性與接近中心性并不等同。Krackhardt[78]給出了一個(gè)最簡(jiǎn)單的經(jīng)典例子，在他構(gòu)建的風(fēng)箏網(wǎng)絡(luò)中，介數(shù)中心性最大的節(jié)點(diǎn)其接近中心性并不最大。簡(jiǎn)而言之，介數(shù)中心性反映的是節(jié)點(diǎn)控制網(wǎng)絡(luò)流量的能力，而接近中心性描述的是節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)“中心”的距離。由于接近中心性的生物意義不如度中心性與介數(shù)中心性明晰，并且在分析酶的系統(tǒng)發(fā)生譜與其在代謝網(wǎng)絡(luò)中拓?fù)渲匾缘确矫姹憩F(xiàn)較差[79]，接近中心性并不如度中心與介數(shù)中心性使用得廣泛。不過(guò)，接近中心性確實(shí)有其獨(dú)特的生物意義，尤其在代謝網(wǎng)絡(luò)分析中有重要作用。在代謝網(wǎng)絡(luò)中，處于網(wǎng)絡(luò)“中心”（接近中心性大）的節(jié)點(diǎn)被認(rèn)為可經(jīng)過(guò)很少反應(yīng)轉(zhuǎn)化為其他代謝物。因而

2.1.2聚類(lèi)系數(shù)細(xì)胞功能往往需要大分子間的相互協(xié)作，反映到生物網(wǎng)絡(luò)中就是模塊化，即發(fā)揮相同或類(lèi)似功能的大分子之間通常存在聚集連接。Goh等[13]發(fā)現(xiàn)同一家系遺傳疾病的致病基因之間存在的連接比同等規(guī)模的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)更緊密。為了從微觀角度分析每個(gè)節(jié)點(diǎn)周?chē)哪K性，聚類(lèi)系數(shù)常被用以研究節(jié)點(diǎn)鄰居間連接的緊密程度。節(jié)點(diǎn)V,的聚類(lèi)系數(shù)可定義為CC(i) = ~^ =——^——■ (2.3)圳附)-1]其中，是節(jié)點(diǎn)/的度，/7,是節(jié)點(diǎn)鄰居間存在的連邊數(shù)，則代表個(gè)節(jié)點(diǎn)間理論上存在的最多連邊數(shù)。聚類(lèi)系數(shù)可刻畫(huà)節(jié)點(diǎn)的重要性，也可用于識(shí)別模塊間樞紐節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)模塊。在生物網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)大分子的聚類(lèi)系數(shù)越大，說(shuō)明其鄰居間的協(xié)作越緊密，該分子及其鄰居很可能構(gòu)成蛋白復(fù)合物或分子機(jī)器等發(fā)揮重要生物功能的單元[84】。相反，如果一個(gè)大分子的聚類(lèi)系數(shù)偏低，并且其介數(shù)中心性較高，那么該分子很可能是聯(lián)系生物模塊的樞紐節(jié)點(diǎn)[76]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多子網(wǎng)復(fù)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)及其運(yùn)算研究[J]. 邵峰晶,孫仁誠(chéng),李淑靜,隋毅.  復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2012(04)
[2]生物網(wǎng)絡(luò)及其一些進(jìn)展[J]. 張嗣瀛,張曉.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(17)
[3]二元隨機(jī)網(wǎng)[J]. 陳宏斌,樊瑛,方錦清,狄增如.  物理學(xué)報(bào). 2009(03)
[4]蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化分析研究進(jìn)展[J]. 劉中揚(yáng),李棟,朱云平,賀福初.  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2009(01)
[5]跨越多個(gè)實(shí)際科學(xué)領(lǐng)域的合作網(wǎng)絡(luò)與合作-競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)[J]. 官山,何大韌,朱陳平.  力學(xué)進(jìn)展. 2008(06)
[6]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的博弈[J]. 吳枝喜,榮智海,王文旭.  力學(xué)進(jìn)展. 2008(06)
[7]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)及其新近研究進(jìn)展簡(jiǎn)介[J]. 陳關(guān)榮.  力學(xué)進(jìn)展. 2008(06)

博士論文
[1]多子網(wǎng)復(fù)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型及其相關(guān)性質(zhì)的研究[D]. 隋毅.青島大學(xué) 2012
[2]基于生物網(wǎng)絡(luò)的疾病microRNA挖掘技術(shù)研究[D]. 蔣慶華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3219282