基于微阵列表达谱数据的复杂疾病相关重要生物标志物及其生物特征识别研究

发布时间：2022-09-24 22:53

　　复杂疾病（癌症、房颤、糖尿病以及高血压等）一般是指由多个基因变异及环境因素相互作用引起的疾病。迄今为止,许多复杂疾病的发病机理还不甚清楚。因此,识别复杂疾病相关的重要生物标志物和分子生物特征有助于理解疾病的发生与发展机理,能够为疾病的诊断、治疗和预后提供帮助。胃癌是一种发病率和死亡率较高的消化系统恶性肿瘤,而房颤是一种会增加心血管并发症风险的常见心律失常。癌症与房颤不仅存在共同的危险因素,如果两种疾病共存,它们还会相互影响,并增加另一种疾病的风险。为此,本文基于微阵列表达谱数据,采用生物信息学的方法与工具,先分别针对胃癌和房颤开展了相关的重要生物标志物和分子生物特征识别研究,然后比较了这两种复杂疾病的分子生物特征,为理解胃癌与房颤在分子水平上的病理关系奠定理论与技术基础。主要研究内容如下:（1）基于仅包含疾病样本表达谱的胃癌分子亚型相关重要mRNA标志物和分子生物特征识别。采用三种胃癌亚型（侵入型、增殖型和代谢型）的mRNA表达谱数据,首先分别构建三种亚型相关的全基因组共表达网络;然后采用层次聚类将共表达网络划分为功能子网络;接着从子网络中提取亚型相关的关键mRNA集,并对每种亚型的关... 

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 复杂疾病相关的重要生物标志物识别方法研究现状
        1.2.2 胃癌相关生物标志物及分子生物特征研究现状
        1.2.3 房颤相关生物标志物及分子生物特征研究现状
    1.3 本文的主要研究内容与创新
    1.4 本论文的结构安排
第二章 相关背景知识与理论基础
    2.1 胃癌与房颤的分类及两种疾病的关系
        2.1.1 胃癌的分型
        2.1.2 房颤的分类
        2.1.3 胃癌与房颤的关系
    2.2 微阵列技术与转录表达谱
    2.3 相关统计分析技术
    2.4 相关生物信息学分析工具与数据库
    2.5 本章小结
第三章 基于仅包含疾病样本表达谱的胃癌分子亚型相关重要mRNA标志物和分子生物特征识别
    3.1 引言
    3.2 研究材料和方法
        3.2.1 胃癌分子亚型mRNA表达谱数据
        3.2.2 构建胃癌分子亚型相关的全基因组共表达网络
        3.2.3 识别胃癌分子亚型相关的关键mRNA集
        3.2.4 基于关键mRNAs的胃癌分子亚型分子生物特征分析
        3.2.5 mRNA的差异表达分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 不同胃癌分子亚型的全基因组共表达网络及网络特征
        3.3.2 不同胃癌分子亚型相关的关键mRNA集比较
        3.3.3 胃癌分子亚型的分子生物特征与比较
    3.4 本章小结
第四章 结合lncRNA和 mRNA转录表达谱的瓣膜性心脏病伴房颤相关重要lncRNA标志物和分子生物特征识别
    4.1 引言
    4.2 研究材料和方法
        4.2.1 研究材料
        4.2.2 lncRNA和 mRNA微阵列表达谱的生成
        4.2.3 筛选差异表达lncRNAs和 mRNAs
        4.2.4 挖掘差异表达lncRNAs的亚类
        4.2.5 基于lncRNA和转录因子介导的调控识别lncRNA相关的三元体
        4.2.6 预测lncRNAs相关的mRNAs与药物靶向关系
        4.2.7 基于差异表达mRNAs的疾病相关分子生物特征识别
    4.3 结果与分析
        4.3.1 被识别的差异表达lncRNAs和 mRNAs
        4.3.2 差异表达lncRNAs的亚类分析结果
        4.3.3 被识别的lncRNA相关三元体
        4.3.4 lncRNAs相关的mRNAs与药物的靶向关系预测结果
        4.3.5 瓣膜性心脏病伴房颤相关的分子生物特征
    4.4 本章小结
第五章 基于mRNA转录表达谱的胃癌与房颤相关重要生物标志物和分子生物特征识别与比较
    5.1 引言
    5.2 研究材料和方法
        5.2.1 胃癌和房颤的mRNA转录表达谱数据
        5.2.2 筛选差异表达mRNAs
        5.2.3 基于构建的PPI网络识别疾病相关的重要生物标志物
        5.2.4 基于差异表达mRNAs的疾病相关分子生物特征分析
        5.2.5 比较与分析胃癌和房颤的重要生物标志物与分子生物特征
    5.3 结果与分析
        5.3.1 被识别的疾病相关差异表达mRNAs
        5.3.2 基于PPI网络识别的胃癌和房颤相关重要生物标志物
        5.3.3 胃癌和房颤相关的分子生物特征
        5.3.4 胃癌和房颤相关的重要生物标志物比较
        5.3.5 胃癌和房颤的分子生物特征比较
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
附表


【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维连接蛋白1在胃癌中的表达及临床意义[J]. 孙阳,赵春临.  医学研究生学报. 2019(06)
[2]Biomarkers of gastric cancer: Current topics and future perspective[J]. Tasuku Matsuoka,Masakazu Yashiro.  World Journal of Gastroenterology. 2018(26)
[3]基因编辑技术[J]. 胡小丹,游敏,罗文新.  中国生物化学与分子生物学报. 2018(03)
[4]早期胃癌内镜诊断进展[J]. 盛剑秋,金鹏.  中华消化杂志. 2018 (03)
[5]High morbidity in myocardial infarction and heart failure patients after gastric cancer surgery[J]. Sang-Ho Jeong,Young-Woo Kim,Wansik Yu,Sang Ho Lee,Young Kyu Park,Seong-Heum Park,In Ho Jeong,Sang Eok Lee,Yongwhi Park,Young-Joon Lee.  World Journal of Gastroenterology. 2015(21)
[6]基于熵信息处理和PCA的肿瘤基因表达谱分类识别[J]. 汪沁紫,王年,宋豪,鲍文霞.  生物学杂志. 2014(06)
[7]G3BP1和G3BP2蛋白在早期胃癌组织中的表达及临床意义[J]. 邓银芝,张长江,王晶晶,贺建华.  现代消化及介入诊疗. 2014(04)
[8]LTF基因在胃癌细胞株BGC823中的表达及其与启动子甲基化的相关性[J]. 诸葛小菊,陈仁聘,黄燮林,陈超,卢的一,黄智铭,吴金明,吴建胜.  温州医科大学学报. 2014(06)
[9]Role of microRNAs in gastric cancer[J]. Hideyuki Ishiguro,Masahiro Kimura,Hiromitsu Takeyama.  World Journal of Gastroenterology. 2014(19)
[10]染色体驱动蛋白KIF4A对胃癌细胞迁移和转移的影响[J]. 刘海燕,李陪,高辉,朱长军,董智雄.  山东大学学报(医学版). 2013(12)

博士论文
[1]癌症发展分期的生物组学标志物检测算法研究[D]. 任艳姣.吉林大学 2018
[2]基于多阶信息的复杂疾病分子网络研究[D]. 于祥田.山东大学 2015
[3]提高消化内镜下病变检出率的方法研究[D]. 王春华.第三军医大学 2015
[4]生物网络分析及其在复杂疾病研究中的应用[D]. 陈钢.中南大学 2012
[5]复杂疾病连锁不平衡分析及诱变小鼠模型研究[D]. 唐炜.上海交通大学 2008

硕士论文
[1]MicroRNA生物标志物识别的模型构建[D]. 林宇鑫.苏州大学 2016



本文编号：3681016