基于异质性网络链路预测算法的非编码RNA-疾病相关性预测研究
发布时间：2020-07-28 20:07
【摘要】：近十几年来,非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)的研究在生命科学领域中占据了非常重要的地位。其中,ncRNA-疾病的相关性研究直接关乎人类健康,深入研究ncRNA-疾病的相关性有助于帮助人们在分子水平上理解疾病的发病机制,对疾病的预防、治疗、预后都具有十分重要的意义。随着高通量实验技术的快速发展,ncRNA-疾病相关性数据得到快速积累,并建立了一些可靠性高的公开数据库。这些数据库不仅提供了实验支持的ncRNA-疾病关系的系统概述,还涉及相关的生物学信息,极大地推动了ncRNA-疾病相关性研究的进展。研究者充分利用现有实验数据,设计高效而精确的计算方法预测出潜在的ncRNA-疾病相关性,用于指导后续实验,可以显著降低生物实验所需成本。然而,现有的大部分计算方法仅基于已有数据库中ncRNA-疾病相互作用信息构建ncRNA-疾病关联网络,并没有考虑到生物网络本身的异质性特征,忽视了 ncRNA-疾病关联网络中相关的生物信息。本文针对ncRNA-疾病相关性研究中的2个重要方向——小分子RNA(microRNA,miRNA)-疾病的相关性和长非编码RNA(long non-coding RNA,IncRNA)-疾病相关性进行研究,具体内容如下:1、在已知miRNA-疾病相互作用数据基础上,通过引入大量miRNA-靶基因(target)相关性数据,构建出“disease-miRNA-target”异质性网络,并在此网络上提出miRNA-疾病相关性预测算法DMTHNDM(disease-miRNA-target heterogeneous network for disease-related miRNA)用于潜在的 miRNA-疾病相关性预测。该网络中,靶基因作为miRNA-疾病相关性的协同预测标签,极大地丰富了网络拓扑结构。通过将DMTHNDM与现有miRNA-疾病相关性预测工作进行性能对比,结果显示本文方法不仅更好地描述了 miRNA-疾病关联网络的异质性,同时有效地提高了潜在miRNA-疾病相关性的预测性能。2、结合IncRNA-疾病相互作用信息以及基因(gene)-疾病相互作用信息,构建了“IncRNA-disease-gene”异质性网络。然而,现有实验验证的IncRNA-疾病相互作用数据较少,以致网络稀疏,孤立节点较多。为解决该问题,本文进一步收集了 IncRNA表达谱信息与疾病的表型信息,由此计算出IncRNA表达谱相似性及疾病语义相似性。通过整合以上四类信息,构建IncRNA-疾病相关性的异质性网络,并在此基础上提出一种改进的资源传播算法TPGLDA(Tripartite Graph for LncRNA-Disease Association)用于预测潜在的 IncRNA-疾病相关性。通过与现有方法的对比,TPGLDA不仅解决了孤立节点问题,同时显著提升了性能。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R341
【图文】：
平台对外公开，研宄者可直接将实验结果提交给ＡｒｒａｙＥｘｐｒｅｓｓ或从ＮＣＢＩ邋Ｇｅｎｅ逡逑Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ邋Ｏｍｎｉｂｕｓ数据库导入，经过计算机过滤和人工审核验证后，实时更逡逑新。因此，该数据库有效解决了以往因人工收集导致的数据数量和种类的遗逡逑漏，提高了数据的准确性并令研宄成果与时俱进。该数据库资源十分丰富，包逡逑含人类、家鼠、拟南芥等多个物种，有利于不同方向学者进一步研宄。本文使逡逑用的ＩｎｃＲＮＡ表达谱数据集来源于ＡｒｒａｙＥｘｐｒｅｓｓ数据库，通过对１６个人类组织逡逑个体和混合物的高通量测序进行转录分析，最终下载得到１７４２６个ＩｎｃＲＮＡ在逡逑１６个人类组织下的表达谱。逡逑２．３．２疾病表型特征数据来源逡逑现有研[傊な担膊∮镆逑嗨菩钥捎行У卦擞糜谠げ馇痹诘模睿悖遥危粒膊″义瞎叵担ǎ茫瑁澹睿澹玻埃保担诲澹茫瑁澹睿澹澹翦澹幔欤澹玻埃保担诲澹兀酰幔睿澹翦澹幔欤玻埃保担６膊”硇吞卣魇葑魑义霞扑慵膊∮镆逑嗨菩缘氖莼。膊欢媳徽现烈恍┕菘狻１疚闹械腻义霞膊”硇吞卣魇堇丛从诿拦乙窖际楣莸囊窖е魈獯时恚停澹樱儒义
本文编号：2773384
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R341
【图文】：
平台对外公开，研宄者可直接将实验结果提交给ＡｒｒａｙＥｘｐｒｅｓｓ或从ＮＣＢＩ邋Ｇｅｎｅ逡逑Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ邋Ｏｍｎｉｂｕｓ数据库导入，经过计算机过滤和人工审核验证后，实时更逡逑新。因此，该数据库有效解决了以往因人工收集导致的数据数量和种类的遗逡逑漏，提高了数据的准确性并令研宄成果与时俱进。该数据库资源十分丰富，包逡逑含人类、家鼠、拟南芥等多个物种，有利于不同方向学者进一步研宄。本文使逡逑用的ＩｎｃＲＮＡ表达谱数据集来源于ＡｒｒａｙＥｘｐｒｅｓｓ数据库，通过对１６个人类组织逡逑个体和混合物的高通量测序进行转录分析，最终下载得到１７４２６个ＩｎｃＲＮＡ在逡逑１６个人类组织下的表达谱。逡逑２．３．２疾病表型特征数据来源逡逑现有研[傊な担膊∮镆逑嗨菩钥捎行У卦擞糜谠げ馇痹诘模睿悖遥危粒膊″义瞎叵担ǎ茫瑁澹睿澹玻埃保担诲澹茫瑁澹睿澹澹翦澹幔欤澹玻埃保担诲澹兀酰幔睿澹翦澹幔欤玻埃保担６膊”硇吞卣魇葑魑义霞扑慵膊∮镆逑嗨菩缘氖莼。膊欢媳徽现烈恍┕菘狻１疚闹械腻义霞膊”硇吞卣魇堇丛从诿拦乙窖际楣莸囊窖е魈獯时恚停澹樱儒义
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