基于多层网络的关键蛋白质识别方法研究

发布时间：2023-03-27 04:43

　　蛋白质是生命的物质基础。生物的一切生命活动依靠一系列蛋白质之间的相互作用而实现。蛋白质相互作用网络(PPI网络)是描述蛋白质之间交互活动的生物网络。关键蛋白质是PPI网络中承担重要功能的关键节点。因此,从网络的角度侦测和识别关键蛋白质是生物信息学的重要研究内容。目前基于网络(图结构)的关键蛋白质识别研究主要集中于两个方面:1)利用多种信息融合构建更可靠的PPI网络;2)基于图结构的中心性度量方法或机器学习方法。但是,这些研究基本都是针对单层网络展开的,很少从多层时序网络的角度来构建PPI网络,并研究其性质。这正是本文的研究目的和任务。本文主要研究工作如下:(1)提出广义3Sigma阈值方法3Sigma方法是根据基因表达水平数据判定蛋白质活跃状态的常用阈值方法,对活跃PPI网络构建具有重要作用。该方法通过k值系数和F函数调节阈值对均值的偏离程度。为了进一步提升构建PPI网络的数据质量,本文在3Sigma方法的F函数中引入了标准差的指数参数h,通过调整参数h,可以有效调节不同离散程度的基因表达水平数据的阈值设置。称为广义3Sigma方法。当h=2,还原为3Sigma方法。实验表明,通过在P...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 本文组织结构
第2章 活跃PPI网络
    2.1 实验数据
        2.1.1 蛋白质相互作用数据集
        2.1.2 基因表达水平数据集
        2.1.3 关键蛋白质数据集
    2.2 静态PPI网络
        2.2.1 图模型
        2.2.2 静态PPI网络构建
    2.3 活跃PPI网络
        2.3.1 3Sigma阈值方法
        2.3.2 活跃PPI网络构建方法
        2.3.3 节点活跃性与边活跃性
    2.4 关键蛋白质识别
        2.4.1 中心性度量方法
        2.4.2 实验分析
    2.5 本章小结
第3章 广义3Sigma方法
    3.1 广义3Sigma方法
    3.2 网络活跃性分析
    3.3 实验分析
        3.3.1 度中心性
        3.3.2 节点聚类中心性
        3.3.3 局部平均连接中心性
    3.4 本章小结
第4章 多层活跃PPI网络
    4.1 多层活跃PPI网络
        4.1.1 活跃PPI网络的局限性
        4.1.2 多层活跃PPI网络构建
    4.2 时序网络性质
        4.2.1 各时序网络活跃性
        4.2.2 层与层的相关性
    4.3 时序子网络关键蛋白质识别
        4.3.1 T=8时序网络层
        4.3.2 T=1时序网络层
        4.3.3 T=10时序网络层
    4.4 本章小结
第5章 多层加权平均中心性方法
    5.1 多层加权平均中心性方法
    5.2 关键蛋白质识别
        5.2.1 度中心性
        5.2.2 节点聚类中心性
        5.2.3 局部平均连接中心性
        5.2.4 四种PPI网络比较
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
    主持的科研项目
    发表的学术论文
致谢



本文编号：3772414