用计算生物学方法根据基因表达谱数据挖掘大鼠肝再生关键基因研究

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gandianci20
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物高通量技术可以同时检测数以万计的基因或蛋白的表达水平,检测基因表达的技术主要包括的生物芯片技术和生物高通量测序技术,检测蛋白表达的技术主要有双向电泳加质谱或是iTRAQ技术等。生物高通量技术使生物学家或医学工作者有机会从整个基因组水平检测细胞内基因/蛋白的表达情况。但是,如何解释和分析这些高通量技术所产生的大量的数据仍是一个相当大的挑战。为此,本研究采取多种方法,对大鼠肝再生基因芯片检测数据进行了较为系统的挖掘,并从中找出了一些在肝再生过程中起重要作用的基因。目前,常用的选择特征基因的算法有过滤法、包装法、内含法等。其中,过滤法的特点是计算速度快,效率较高,是最常用的算法。本研究首先运用过滤法的12种算法选择特征基因,然后,建立整合统计学方法,即统计基因在每种方法中的名次之和,按名次之和从小到大排序,同时按基因在各种方法中出现的频率从大到小排序。又进一步加和两种排序后,从小到大排序。在此基础上,分别采用序列向前法和遗传算法并结合四种分类器:决策树,支持向量机,朴素贝叶斯网络,人工神经网络等对特征基因进行了进一步的筛选。为了进一步分析特征基因之间的相互作用关系,本研究采用当前研究较热的贝叶斯网络方法分别构建了大鼠肝再生关键基因的各个时间点静态、分阶段和整体的动态调控网络,与Pathway studio中已经报道过的和真实的基因相互作用关系进行了对比。然后通过网络分析法对上述网络进行了分析。整合统计学方法结果表明,整合统计学方法和大部分方法结果相吻合,有效的避免了使用固定一种方法出现的偏差,其中,基于相关系数的方法和基于T检验的方法吻合率最高。用整合统计学方法筛选的1000个大鼠肝再生特征基因中,文献报道135个基因与肝再生相关。这些基因参与细胞增殖、细胞分化、免疫反应等多种生理活动,与已知的肝再生涉及的生理活动一致。包装法结果表明,从分类正确率指标来看,两种方法都能在相对较少的基因数目的基础上,达到很高的分类正确率。其中序列向前法在4-5个基因时,三个分类器的分类正确率达到了100%。遗传算法在经过多代以后也都达到了99%左右,说明所选的基因在PH组和SO组之间有很高的区分度。通过查找相关文献发现序列向前法所选基因都是与代谢密切相关,遗传算法所选基因与肝再生关系密切,如Myc原癌基因参与细胞增殖和癌发生;Glod5在肝肿瘤组织中上调,可能参与负调控肝肿瘤。Ccdc126为盘绕圈状结构域蛋白家族成员,在肝脏、肾、血液中特异性表达。贝叶斯网络方法结果表明,在分阶段网络中启动阶段和终止阶段网络较稀疏,进展阶段的网络较为复杂,和肝再生实际情况符合。贝叶斯网络中和实际发现的网络中得分最高的前18条相互关系中有7条已经被文献报道。在整个肝再生中通过时间点敲出实验发现,12h对于整个肝再生生过程的影响最大。文献资料表明,12h是肝再生启动和进展阶段的转折点,对肝再生过程意义重大。通过对网络指标的分析发现了很多重要的节点基因。Tec基因,在肝再生早期表达,可能参与到了已分化肝细胞的激活反应中。Lyn可能参与负调控早期阶段的由线粒体介导的细胞凋亡反应,在肝损伤早期抑制肝细胞凋亡。综上所述,经过融合上述多种方法,能够有效的从大鼠肝再生中挖掘关键基因。对生物高通量分析形成了一套较为完整的分析思路。
其他文献
为准确测定地下障碍物的精准位置,保障常州市轨道交通建设的顺利开展,以常州轨道交通2号线市河箱涵边界探测为例,使用多种物探方法对箱涵的边界位置进行探测。经实际验证,采
体育舞蹈通过悠扬的音乐、清新的节奏、优美的舞蹈韵律,使参加者展现出青春和生命的活力,给观众带来各种美的享受。 Sports dance through melodious music, fresh rhythm,
当前,产业链的发展已经成为世界经济竞争的焦点。本文从产业链、产业价值链与竞争链的关系着手,阐述了产业链的特点,产业链的价值表现形式,以及由企业、区域和国家共同组成的
在研究灵丘罗罗腔的过程中,发现它的传统剧目《小二姐做梦》大有来头,该剧目竟然在豫剧、秦腔、丝弦、评剧、曲剧、晋剧、东北单出头里都有演出。《小二姐做梦》在各剧种的主
[目的]为籼粳稻亚种的分子标记鉴定提供依据。[方法]以13份籼稻、5份粳稻为亲本,采取SDS法提取水稻叶片总DNA,进行扩增反应,利用321对SSR引物对亲本的多态性进行筛选,分析籼粳亚
目的:探讨踝关节骨折患者经过手术后采用动态反馈功能训练对踝关节活动功能恢复的效果。方法:将因踝关节骨折在我院入院行手术治疗的103例患者作为观察对象,抽签法将患者分为
1977年,自我效能感(Self-efficiency)由班杜拉(Bandura)率先提出,是班杜拉社会学习理论体系的一个重要组成部分,是指人对自己能否成功从事某一成就行为的主观判断。班杜拉指出:人的行为,主要受行为的结果因素与先行因素两个因素的双重影响。先行因素是指人在行为前,可以影响行为强化的因素,而行为的结果因素就是人在认知之后,对行为产生的下一步强化的期待。期待主要由结果期待和效能期待组成
Ro52蛋白作为靶抗原,存在于多种自身免疫性疾病,如干燥综合征、系统性红斑狼疮、皮肌炎等患者的血清中。Ro52蛋白是TRIM蛋白家族成员(TRIM21),其分子内含有RING-finger、B-box
讨论在R~n中具有嵌套结构的几何对象上构造新度量的问题。主要结果是:K是R~n中具有嵌套结构的几何对象,那么对于任何一个连续的纲函数h(t),可以构造一个在K上的度量,在这个新