基于人類蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嗨贫鹊募膊』蝾A(yù)測
發(fā)布時間：2017-10-17 13:18
本文關(guān)鍵詞：基于人類蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嗨贫鹊募膊』蝾A(yù)測
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【摘要】：疾病基因預(yù)測對于實驗上發(fā)現(xiàn)疾病基因具有重要的指導(dǎo)意義,是高效識別疾病基因的關(guān)鍵。最近,人們借助日臻完善的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),為疾病基因預(yù)測找到了一種新的途徑。然而,目前所發(fā)展的預(yù)測算法主要考慮了蛋白質(zhì)之間的直接相互作用或簡單的拓?fù)涮卣?忽略了物理和(或)功能模塊的因素,以致于預(yù)測效果受到限制。本論文從對應(yīng)功能模塊的社團結(jié)構(gòu)出發(fā),分析了人類蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計性質(zhì)與社團結(jié)構(gòu)特征,發(fā)現(xiàn)與證實了具有相同或相似疾病表型的致病基因具有功能相關(guān)性,并會在蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)中形成特定的物理或功能模塊,從而定位在同一社團內(nèi)部�；谶@種分析與考慮,我們提出了基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嗨贫群蜕鐖F結(jié)構(gòu)相結(jié)合的疾病基因預(yù)測方法,得到了良好的預(yù)測效果,其主要研究結(jié)果如下:(1)基于人類蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò),采用局部拓?fù)湎嗨贫热崿F(xiàn)肝癌基因的預(yù)測。交叉檢驗測試結(jié)果表明:各種算法的AUC預(yù)測精度均能達到0.7以上,且有22%-29%的目標(biāo)基因在候選基因中排名前5%。歸因于低的計算復(fù)雜度和相對高的預(yù)測精度,這類疾病基因預(yù)測算法可為發(fā)現(xiàn)和鑒定疾病基因提供有力的線索。(2)通過對人類蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)的社團結(jié)構(gòu)分析,我們首先提出了一個基于社團結(jié)構(gòu)的新相似性指標(biāo),并將其與基于路徑的相似度有機地結(jié)合起來,發(fā)展了一種新的預(yù)測算法。然后,我們通過對非疾病基因和疾病基因進行了統(tǒng)計分析,證實了基于社團進行疾病預(yù)測基因的可行性。最后,我們將算法應(yīng)用于肝癌疾病基因的預(yù)測,并分析了算法的預(yù)測性能,特別是詳細地討論了社團結(jié)構(gòu)對預(yù)測效果的影響。結(jié)果表明,在蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)中,與相同或相似疾病有關(guān)的基因通常位于相同的社團中,社團結(jié)構(gòu)的引入可有效提升疾病基因的預(yù)測精度。
【關(guān)鍵詞】：疾病基因預(yù)測 蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)湎嗨贫?/strong> 社團結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R735.7;Q811.4
【目錄】：
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 概述9-14
- 1.1 疾病基因預(yù)測的研究意義9-10
- 1.2 疾病基因預(yù)測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)10-12
- 1.3 本文工作及論文結(jié)構(gòu)12-14
- 第2章 人類蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫再|(zhì)和算法的評價機制14-20
- 2.1 人類蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫再|(zhì)14-17
- 2.1.1 小世界特性14-15
- 2.1.2 無標(biāo)度性15-16
- 2.1.3 功能模塊性16-17
- 2.2 算法的評價機制17-20
- 2.2.1 ROC曲線17-18
- 2.2.2 AUC18-19
- 2.2.3 Precision19-20
- 第3章 數(shù)據(jù)整理與分析20-26
- 3.1 人類蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)20-22
- 3.1.1 蛋白質(zhì)相互作用的檢測技術(shù)20-21
- 3.1.2 人類蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)21-22
- 3.1.3 人類蛋白質(zhì)相互作用與疾病22
- 3.2 肝癌基因22-26
- 3.2.1 肝細胞癌22-24
- 3.2.2 肝癌基因數(shù)據(jù)24
- 3.2.3 肝癌基因在蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)湫再|(zhì)24-26
- 第4章 基于人類蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嗨贫鹊母伟┗蝾A(yù)測26-44
- 4.1 基于拓?fù)湎嗨菩灾笜?biāo)的肝癌基因預(yù)測26-31
- 4.1.1 節(jié)點的相似度26-29
- 4.1.2 結(jié)果與分析29-31
- 4.2 結(jié)合路徑相似性指標(biāo)與社團結(jié)構(gòu)的肝癌基因預(yù)測31-44
- 4.2.1 相似性算法的定義31-38
- 4.2.2 結(jié)果與分析38-42
- 4.2.3 討論42-44
- 第5章 總結(jié)與展望44-47
- 5.1 總結(jié)44-45
- 5.2 展望45-47
- 參考文獻47-53
- 致謝53-54
- 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果54
本文編號：1049059
本文鏈接：http://sikaile.net/yixuelunwen/zlx/1049059.html
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