对基因间相互作用的研究和基因调控网络预测

《对基因间相互作用的研究和基因调控网络预测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、同济大学硕士学位论文对基因间相互作用的研究和基因调控网络预测姓名：吴姗申请学位级别：硕士专业：分析化学指导教师：李通化20030201中请『司济人学碳．1：学位论文对基因问相互作用的研究和基因调控网络预测摘要随着生物信息学的发展，人类基因组计划(HGP)已经进入了后基因组时代，阐明基因间的相互作用已迅速崛起为当代生命科学的研究热点。对基因之间相互作用的研究以及对基因调控网络的推测是基因组学的一个重要目标，也吸引了越来越多的科研工作组在该领域中开展多角度的科研探索。DNA微阵列，寡核苷酸微阵列等生物芯片高通量转录

2、特征表示技术可以为单次检测中成千上万个基因提供快速、并行的基因表达特征谱。它们的发展为科学家能更全面地了解基因功能、基因调节和相互作用带来了丰富的数据资源。浩瀚的数据海洋中蕴藏着什么样的生命信息?为了进一步解释潜藏在生物现象背后的基因表达、调控规律，迄今为止，不同课题组的研究人员已经开发出几种模型来捕捉基因调控网络中基因之间的相互作用及功能独立性。这些模型包括电路、布尔网络、模糊逻辑算法、付立叶系数、贝叶斯网络、微分方程、Petri网络、权重矩阵等等。它们在不同方面各有其优势与不足。本文中我们先应用改进后的微分

3、方程模型对基因调控网络进行了推测。以往的微分方程模型由于方程中的参数个数远远大于实际的时间点的个数的缘故，没能将微分方程应用于基因组水平的真实测量数据；而这种改进后的微分方程不是通过直接确定参数值，而是将多元回归分析应用于方程，从而由真实的芯片试验数据推测基因调控网络。在实施微分方程算法推测基因调控网络的过程中，我们发现这一模型对结果的表达不太令人满意，因而本文又研究了平滑响应表面(SRS)算法。SRS算法可用来分析基因表达数据，在基因组水平上描述促进子、抑制子和目标基因三联体。文中我们应用SRS算法处理芽孢酵

4、母S．eerivisiae细胞周期过程中检测到的基因表达数据，并结合生物学实际校验推测了由某些可能对细胞周期具有非凡意义的基因所构成的局部基因调控网络图。此外，根据计算结果，有一些基因的生物活性现在还没有实验观测数据来明确鉴定，但它们的分值提示它们有可能值得特别的关注。此外，我们对原始SRS算法作了一定改进，并将改进后的算法应用到对基因RFAl、RFA2、RFA3的生物现象特征规律的分析中，通过同原始算法所得结果进行比较，得到了一些有意义的结论。我们认为，SRS算法不失为一申请问济火学埘jL学位论文对批例阃相互

5、作用的研究和抽吲训控州络预测种能帮助该领域研究者更好地探索复杂的基因相互关系，阐明未知的基因功能，并迸一步理解生物体相关代谢途径豹有效方法。辛I{{请H济人学『i!；{Ij学位论文对捧I矧问相互作用的研究和拈I州训控嘲络预测AbstractThedevelopmentinGenomicshasledHumanGenomeProgramintothepost—genometimewhichishighlightedbydecipheringtheinteractionsbetweengenes．Exploring

6、intergeniereactionsaswellasinferringgeneregulatorynetworkshavegrownasoneofthecriticalgoalswithingenomics．Moreandmoreresearchinggroupshavebeenengagedinthisfieldcarryingoutall—roundstudies．Thehigh—throughputtranscriptprofilingtechniquessuchasDNAmicroarray，olig

7、onucleotidemicroarrayandotherbiologicalchipsarecapableofprovidingexpressionprofilesofthousandsofgeneswithsingleexperimentinarapidandparallelway．Theadvanceinthistechnologyhasgrantedscientistsabundantdataresourcestounderstandgenefunctions，regulationandreaction

8、s．Whatkindofinformationwecarlfindoutofsuchanenormousdatasource?Inordertofurtherelucidatethepotentialrulesingeneexpressionandregulation：underlyingbiologicalphenomena，uptodate，researchersfromvario