基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)熵的生物標(biāo)志物識(shí)別方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-09 06:03
肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是全球最普遍的惡性腫瘤之一,并且是在過去幾年中觀察到發(fā)病率持續(xù)上升的少數(shù)癌癥之一。全世界有數(shù)億人患有這種復(fù)雜疾病及其并發(fā)癥,且目前尚無有效的治療方法。生活方式和遺傳因素的長期相互作用會(huì)導(dǎo)致肝細(xì)胞癌,但其發(fā)病機(jī)理仍未得到充分證實(shí)。肝癌早期診斷困難和預(yù)后不良的一個(gè)非常重要的原因就是肝癌發(fā)生和發(fā)展的具體機(jī)制尚不清楚。已報(bào)道的研究大多數(shù)集中于肝癌組織中單個(gè)差異表達(dá)基因的功能及其參與的信號(hào)通路的調(diào)控,然而在肝癌發(fā)生發(fā)展的自然病程中,復(fù)雜的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的變化絕不僅僅局限于此。分子生物標(biāo)志物是特定生物學(xué)狀況(例如正常或疾病狀態(tài))的分子指示劑,通常用于預(yù)測(cè)疾病的診斷結(jié)果、治療的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及對(duì)預(yù)后的治療評(píng)估。鑒于早期發(fā)現(xiàn)肝癌可顯著提高生存率,能夠找到在臨床上早期診斷肝癌的準(zhǔn)確分子生物標(biāo)志物就顯得尤為重要。基因表達(dá)譜分析技術(shù)以并行方式測(cè)量數(shù)千個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄情況,越來越多的肝癌轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)已被公開獲取,可用的高通量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集為發(fā)現(xiàn)肝癌生物標(biāo)志物提供了前所未有的機(jī)會(huì)。本論文提出了一種基于動(dòng)態(tài)差異網(wǎng)絡(luò)熵的生物信息計(jì)算方法,通過對(duì)人類多階段肝癌組織...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1研究總體流程圖??圖1-1展示了本論文的總體流程圖:第一步進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理;第二步構(gòu)建??
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??〇?〇?〇?〇?〇?〇??I?/?I?/?I?/??A!?A魯——〇?A?——〇??!ⅲ。?°、〇、〇〇’、〇、〇??常?移除邊?移除節(jié)點(diǎn)|??圖2-1蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)示意圖??蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)通常是通過圖形建模的,其節(jié)點(diǎn)(圖2-1中的??圓圈)代表蛋白質(zhì),其邊線(圖2-1中連接圓圈的線,未定向且可能加權(quán))連接??相互作用的蛋白質(zhì)對(duì),邊線權(quán)重可用于合并與對(duì)應(yīng)交互相關(guān)聯(lián)的可靠性信息。此??夕卜,將表現(xiàn)出高度互連性的節(jié)點(diǎn)稱為Hub?(藍(lán)圈)。Hub蛋白通常具有特殊功能,??這些功能對(duì)于相互作用網(wǎng)絡(luò)的模塊化組織至關(guān)重要。其次,許多Hub蛋白彼此??相互作用,并因此通過高度交織的子網(wǎng)絡(luò)橋接和調(diào)節(jié)不同的細(xì)胞通路和過程。一??些公認(rèn)的Hub蛋白有p53、Mdm2、p300和BRCA1,所有這些蛋白均與嚴(yán)重的??病理狀況相關(guān)。??細(xì)胞過程是通過多種生物分子的生化或生物物理相互作用的復(fù)雜作用而介??導(dǎo)的。因此,對(duì)PPI網(wǎng)絡(luò)的全面理解將有助于更好地理解人類疾病的分子機(jī)制。??蛋白質(zhì)A和B充當(dāng)Hub蛋白,與僅影響單個(gè)邊線的改變(圖2-1)相比,刪除??其中一個(gè)Hub蛋白的改變(突變)可能導(dǎo)致更為嚴(yán)重的后果,這就解釋了同一??基因的不同改變可能導(dǎo)致不同的疾病表型。??公共的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用數(shù)據(jù)庫主要有:相互作用蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫??(DIPp]、慕尼黑蛋白質(zhì)序列信息中心(MIPS)^、生物分子相互作用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫??(BIND)[79]、相互作用數(shù)據(jù)集的生物通用信息庫(BIOGRID)[8G]、分子相互作用數(shù)據(jù)??庫(MINTF1]、蛋白質(zhì)相互作用數(shù)據(jù)庫
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??第3章基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)熵篩選差異通路過程及結(jié)果??3.1篩選過程簡(jiǎn)介??本文使用的時(shí)序數(shù)據(jù)包含了八個(gè)與HCC發(fā)生發(fā)展進(jìn)程相關(guān)的肝臟基因表達(dá)??數(shù)據(jù),為了更好的整合八個(gè)狀態(tài)下的數(shù)據(jù)并從中篩選出可靠的生物標(biāo)志物,本章??將采取基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)熵篩選差異基因通路的方法,從通路數(shù)據(jù)集中篩選出HCC??進(jìn)展的通路生物標(biāo)志物。圖3-1表示的是基于差異動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)熵整合多組學(xué)數(shù)據(jù)篩??選時(shí)間序列生物標(biāo)志物的流程圖,研究主要分四個(gè)步驟:第一部分是數(shù)據(jù)預(yù)處理,??第二部分是基于PPI和信號(hào)通路數(shù)據(jù)集構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),以及應(yīng)用maSigPro方法篩選??時(shí)間序列差異網(wǎng)絡(luò)熵變化通路的過程,第三部分SVM-RFE特征選擇及分類效果??評(píng)價(jià),最后一部分是功能富集分析驗(yàn)證候選生物標(biāo)志物。??i?=?。荩?議。。時(shí)丨〉I?■?SVM??\-mmm?\??!1||¥??丨??;04?III???p,?=^urac??數(shù)?'、?坫w灰達(dá)數(shù)擬?/???xj^?/??i?????:n?:n?p-????處;*?:?……-?-?r?\??押.!?_?*?丨?丨?3?_?mm?;????l?通路數(shù)振m合?j?i?:??r:r::::T、'?r?廣乂?11????:????…1???:??????:?、:?t。j??;?????:?^?^??\?PP??jJ?^?功能話集分析?j??圖3-1基于差異動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)熵整合多組學(xué)數(shù)據(jù)篩選時(shí)間序列生物標(biāo)志物的流程圖??在通過差異熵整合多組學(xué)數(shù)據(jù),識(shí)別在肝癌進(jìn)展過程中,識(shí)別通路生物標(biāo)志??物的框架中,第一部分是數(shù)據(jù)預(yù)處理。輸入的數(shù)據(jù)包含肝癌
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mechanisms of hepatocellular carcinoma progression[J]. Olorunseun O Ogunwobi,Trisheena Harricharran,Jeannette Huaman,Anna Galuza,Oluwatoyin Odumuwagun,Yin Tan,Grace X Ma,Minhhuyen T Nguyen. World Journal of Gastroenterology. 2019(19)
[2]2015年中國惡性腫瘤流行情況分析[J]. 鄭榮壽,孫可欣,張思維,曾紅梅,鄒小農(nóng),陳茹,顧秀瑛,魏文強(qiáng),赫捷. 中華腫瘤雜志. 2019 (01)
本文編號(hào):3273183
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1研究總體流程圖??圖1-1展示了本論文的總體流程圖:第一步進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理;第二步構(gòu)建??
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山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??第3章基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)熵篩選差異通路過程及結(jié)果??3.1篩選過程簡(jiǎn)介??本文使用的時(shí)序數(shù)據(jù)包含了八個(gè)與HCC發(fā)生發(fā)展進(jìn)程相關(guān)的肝臟基因表達(dá)??數(shù)據(jù),為了更好的整合八個(gè)狀態(tài)下的數(shù)據(jù)并從中篩選出可靠的生物標(biāo)志物,本章??將采取基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)熵篩選差異基因通路的方法,從通路數(shù)據(jù)集中篩選出HCC??進(jìn)展的通路生物標(biāo)志物。圖3-1表示的是基于差異動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)熵整合多組學(xué)數(shù)據(jù)篩??選時(shí)間序列生物標(biāo)志物的流程圖,研究主要分四個(gè)步驟:第一部分是數(shù)據(jù)預(yù)處理,??第二部分是基于PPI和信號(hào)通路數(shù)據(jù)集構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),以及應(yīng)用maSigPro方法篩選??時(shí)間序列差異網(wǎng)絡(luò)熵變化通路的過程,第三部分SVM-RFE特征選擇及分類效果??評(píng)價(jià),最后一部分是功能富集分析驗(yàn)證候選生物標(biāo)志物。??i?=?。荩?議。。時(shí)丨〉I?■?SVM??\-mmm?\??!1||¥??丨??;04?III???p,?=^urac??數(shù)?'、?坫w灰達(dá)數(shù)擬?/???xj^?/??i?????:n?:n?p-????處;*?:?……-?-?r?\??押.!?_?*?丨?丨?3?_?mm?;????l?通路數(shù)振m合?j?i?:??r:r::::T、'?r?廣乂?11????:????…1???:??????:?、:?t。j??;?????:?^?^??\?PP??jJ?^?功能話集分析?j??圖3-1基于差異動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)熵整合多組學(xué)數(shù)據(jù)篩選時(shí)間序列生物標(biāo)志物的流程圖??在通過差異熵整合多組學(xué)數(shù)據(jù),識(shí)別在肝癌進(jìn)展過程中,識(shí)別通路生物標(biāo)志??物的框架中,第一部分是數(shù)據(jù)預(yù)處理。輸入的數(shù)據(jù)包含肝癌
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mechanisms of hepatocellular carcinoma progression[J]. Olorunseun O Ogunwobi,Trisheena Harricharran,Jeannette Huaman,Anna Galuza,Oluwatoyin Odumuwagun,Yin Tan,Grace X Ma,Minhhuyen T Nguyen. World Journal of Gastroenterology. 2019(19)
[2]2015年中國惡性腫瘤流行情況分析[J]. 鄭榮壽,孫可欣,張思維,曾紅梅,鄒小農(nóng),陳茹,顧秀瑛,魏文強(qiáng),赫捷. 中華腫瘤雜志. 2019 (01)
本文編號(hào):3273183
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