异质信息网络下环状RNA与疾病关系预测

发布时间：2020-04-29 17:01

【摘要】：环状RNA(circular RNA,circRNA)为一类在生物体内广泛存在的非编码RNA,是RNA领域最新的研究热点,对其生物功能方面的研究探索方兴未艾。目前,尚未有环状RNA与疾病关联关系分析的系统性研究。分析挖掘环状RNA与疾病的关联关系对探索其生物功能乃至临床诊断具有重要意义和参考价值。本文基于环状RNA能吸附细胞内的miRNA、作为miRNA海绵体的生物功能,通过构建环状RNA、miRNA和疾病三者之间的异质信息网络来探索环状RNA与疾病的关联关系。在构建异质信息网络阶段,首先,利用ENCODE数据集和生物网络的无标度特性构建了环状RNA共表达网络;其次,提出了一种探索环状RNA作为miRNA海绵体可能性大小的方法,并据此构建了环状RNA和miRNA的互作网络;此外,利用miRNA靶基因数据库miRTarBase中的数据构建了 miRNA功能相似性网络,并验证了该网络的可靠性;最后,通过数据清理、分析已有数据库和文献中的数据,分别得到了疾病相关miRNA以及人类疾病网络。在构建完异质信息网络后,基于网络中不同的元路径信息,结合路径数path-count和随机游走random-walk两种衡量不同节点相关性程度度量方式,得到了从环状RNA到疾病的24种不同网络拓扑特征。最后,采用不同的机器学习策略,探索环状RNA和疾病二者之间的关联关系,并对不同机器学习方法在此数据集上的效果进行了比较。
【图文】：

假说,竞争性,内源

图１－１竞争性内源ＲＮＡ假说Ｗ逡逑通常认为ｍｉＲＮＡ的主要功能是与ｍＲＮＡ结合，调控编码蛋白基因的表达，，逡逑如图１－１Ａ；但在该假说下，编码或非编码ＲＮＡ都只是竞争性结合ｍｉＲＮＡ的内逡逑源ＲＮＡ中的一员；图１－１Ｂ则形象地将ｍｉＲＮＡ应答元件比作字母，多个ｍｉＲＮＡ逡逑应答元件就构成了单词，而这些竞争性内源ＲＮＡ之间就可以借助自身具有的应逡逑答元件，和外部环境中的ｍｉＲＮＡ实现“交流”。因此，在该假说下，竞争性内逡逑源ＲＮＡ表达失常或ｎｉｉＲＮＡ－ｃｅＲＮＡ间的沟通交流调控网络受到干扰破坏，都可逡逑能打乱生命体内的正常代谢活动，导致疾病的发生。与此同时，如果我们能读逡逑懂ｃｅＲＮＡ这门语言，那么我们或许能利用ｍｉＲＮＡ来操纵该调控网络。目前，逡逑越来越多的实验证据支持该假说Ｉ１１，１２！。逡逑随着大规模高通量实验技术的应用

代谢网络,转录调控,互作,细胞系

本文的研究目的是，探索环状ＲＮＡ与疾病的关系。什么是环状ＲＮＡ？不像逡逑我们所熟知的线性ＲＮＡ（如：信使ＲＮＡ），环状ＲＮＡ是由下游的剪切供体反向连逡逑接上游的剪切受体，形成一个共价闭合的环【１５＿１７］。如图１－３，ｍＲＮＡ前体既可逡逑以通过不同的可变剪切形式，由其中的外显子（图中标号１－６）形成不同的逡逑ｍＲＮＡ成熟体（图中左半部分）；亦可以借助反向连接，组合形成不同的环状逡逑ＲＮＡ邋（图中右半部分）。它既可以由单个外显子成环形成，亦可以由多个外显逡逑子构成，甚至在成环的过程中保留其中的内含子区域，最终形成不同形态的环逡逑状邋ＲＮＡ0逡逑４逡逑
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.13;R346

【参考文献】