基于复杂关联网络的microRNA-疾病预测研究
发布时间：2020-12-08 20:04
微小RNA（microRNA,简称miRNA）是由内源性、发夹形转录物产生的,长度约为19-25个核苷酸长度的非编码单链RNA。miRNA通过与靶基因mRNA的碱基配对,诱导mRNA的降解或者抑制其翻译。研究表明,miRNA在生物调节途径中发挥着关键的作用,包括细胞的发育,增殖,分化,凋亡,信号传导等。因此,miRNA的异常表达将会导致众多疾病的发生。目前,根据文献可知,与miRNA相关的疾病有:癌症,心血管疾病,代谢性疾病,自身免疫性疾病等。随着生命科学技术的发展,越来越多的miRNA被发现,然而只有少部分miRNA被证实与疾病相关,大量的miRNA生物学功能仍需要研究人员去挖掘。因此,利用生物信息学的方法,对miRNA的功能进行预测,从而关联与其相关的疾病信息显得十分重要。基于以下假设:（1）miRNA在基因组中往往成簇存在,一簇或家族的miRNA在很大程度上共表达,发挥着相似的生物功能;（2）miRNA核苷酸序列（特别是种子区域）与二级结构在进化过程中具有高度保守性;（3）隶属于同一家族的miRNA通常具有一致的序列结构和相似的生物学功能;（4）功能相似的miRNA往往关联相似的...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：42 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
miRNA生长模型(“?”表示酶的不确定性，即目前还未确定R2D2酶对链的选择起决定性作用
江南大学硕士学位论文版本: 8.2 462 342 114版本: 21.0 1767 579 860增长率 4.1 1.7 7.53.2.2 特征向量构造鉴于 miRNA 在进化过程中的高度保守性，同一家族的 miRNA 通常具有相似的成熟体序列与一致的发夹结构。实验从 miRBase(Version 21.0)中提取所有人类成熟体miRNA 序列信息(整合数据最终得到 1700 个 miRNA)，引用碱基含量将 miRNA 基因数字特征化。一个成熟体 miRNA 是由长度为 n 的 A、U、C、G 这四个碱基组成，我们分别计算成熟体 miRNA 的单碱基含量、双碱基含量以及三碱基含量：' 100%, , ,iinx i o op opqn (3-1)其中 o, p, q { A, C , G , U}，xi’ 是各碱基的含量，ni是各碱基出现的频数，n 是各碱基出现的频数之和。对于任何一条 miRNA 成熟体序列均可转化成1 2 34 4 4 =84维的特征向量 ' ( , , , , , , , , , , )A U AA UU AAA UUUx x x x x x x。
1ji iik kkN NN N 其中 , , )ijN（ i j 且i j k是属于 miRNA 家族i 被误判到 miRNA 家族j 中。因此得到误判率 E11 221 2100% %kkkN N NEm m m 。 (3-10)其中im 表示 miRNA 家族i 的成员数。我们利用基因簇判别应用到已知的 840 个已知家族的 miRNA 上，重新分类并计算得到误判率 E=0.26%，显然该模型是可接受的。3.4 结果分析通过基因簇判别，将 860 个未确定家族的 miRNA 分类到已知的 579 个 miRNA 家族中。结果发现，其中 278 个 miRNA 家族只含有一个家族成员。相反地，有 5 个大miRNA 家族，其成员数均在 20 个以上。总的来说，51%的家族成员数在 2~18 之间，占总 miRNA 数的 71%。图 3-2 展示了这 1700 个 miRNA 的 579 个家族 3D 分布图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于基因簇判别的人类miRNA功能预测研究[J]. 丁涛,高洁. 中国细胞生物学学报. 2016(12)
[2]几种交叉验证检验的可重复性[J]. 李艳芳,王钰,李济洪. 太原师范学院学报(自然科学版). 2013(04)
[3]miR-17～92基因簇在宫颈癌、子宫内膜癌与卵巢癌多种细胞系中的表达及意义[J]. 接智慧,吴建磊,陶陶,史春雪,王敏. 中国医科大学学报. 2013(03)
[4]MicroRNA靶基因的寻找及鉴定方法研究进展[J]. 夏伟,曹国军,邵宁生. 中国科学(C辑:生命科学). 2009(01)
[5]一种基于马氏距离的线性判别分析分类算法[J]. 李玉榕,项国波. 计算机仿真. 2006(08)
[6]miRNA研究方法进展[J]. 吴敏,韩召军. 生物技术通讯. 2005(05)
硕士论文
[1]MicroRNA序列聚类分析研究[D]. 万琳霞.复旦大学 2012
本文编号：2905609
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：42 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
miRNA生长模型(“?”表示酶的不确定性，即目前还未确定R2D2酶对链的选择起决定性作用
江南大学硕士学位论文版本: 8.2 462 342 114版本: 21.0 1767 579 860增长率 4.1 1.7 7.53.2.2 特征向量构造鉴于 miRNA 在进化过程中的高度保守性，同一家族的 miRNA 通常具有相似的成熟体序列与一致的发夹结构。实验从 miRBase(Version 21.0)中提取所有人类成熟体miRNA 序列信息(整合数据最终得到 1700 个 miRNA)，引用碱基含量将 miRNA 基因数字特征化。一个成熟体 miRNA 是由长度为 n 的 A、U、C、G 这四个碱基组成，我们分别计算成熟体 miRNA 的单碱基含量、双碱基含量以及三碱基含量：' 100%, , ,iinx i o op opqn (3-1)其中 o, p, q { A, C , G , U}，xi’ 是各碱基的含量，ni是各碱基出现的频数，n 是各碱基出现的频数之和。对于任何一条 miRNA 成熟体序列均可转化成1 2 34 4 4 =84维的特征向量 ' ( , , , , , , , , , , )A U AA UU AAA UUUx x x x x x x。
1ji iik kkN NN N 其中 , , )ijN（ i j 且i j k是属于 miRNA 家族i 被误判到 miRNA 家族j 中。因此得到误判率 E11 221 2100% %kkkN N NEm m m 。 (3-10)其中im 表示 miRNA 家族i 的成员数。我们利用基因簇判别应用到已知的 840 个已知家族的 miRNA 上，重新分类并计算得到误判率 E=0.26%，显然该模型是可接受的。3.4 结果分析通过基因簇判别，将 860 个未确定家族的 miRNA 分类到已知的 579 个 miRNA 家族中。结果发现，其中 278 个 miRNA 家族只含有一个家族成员。相反地，有 5 个大miRNA 家族，其成员数均在 20 个以上。总的来说，51%的家族成员数在 2~18 之间，占总 miRNA 数的 71%。图 3-2 展示了这 1700 个 miRNA 的 579 个家族 3D 分布图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于基因簇判别的人类miRNA功能预测研究[J]. 丁涛,高洁. 中国细胞生物学学报. 2016(12)
[2]几种交叉验证检验的可重复性[J]. 李艳芳,王钰,李济洪. 太原师范学院学报(自然科学版). 2013(04)
[3]miR-17～92基因簇在宫颈癌、子宫内膜癌与卵巢癌多种细胞系中的表达及意义[J]. 接智慧,吴建磊,陶陶,史春雪,王敏. 中国医科大学学报. 2013(03)
[4]MicroRNA靶基因的寻找及鉴定方法研究进展[J]. 夏伟,曹国军,邵宁生. 中国科学(C辑:生命科学). 2009(01)
[5]一种基于马氏距离的线性判别分析分类算法[J]. 李玉榕,项国波. 计算机仿真. 2006(08)
[6]miRNA研究方法进展[J]. 吴敏,韩召军. 生物技术通讯. 2005(05)
硕士论文
[1]MicroRNA序列聚类分析研究[D]. 万琳霞.复旦大学 2012
本文编号：2905609
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