10787.基于加權(quán)的隨機(jī)游走的蛋白質(zhì)功能預(yù)測

1、中圖分類號!里3Q!UDC魚2Q碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q533密級公開基于加權(quán)的隨機(jī)游走的蛋白質(zhì)功能預(yù)測PredictionofProteinFunctionBasedonWeightedRandom愀作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：陳璐計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)生物信息學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院王建新教授李敏副教授論文答辯日期2叢叢』7答辯委員會主席j蟬中南大學(xué)2014年05月基于加權(quán)的隨機(jī)游走的蛋白質(zhì)功能預(yù)測摘要

2、：蛋白質(zhì)功能預(yù)測是后基因時代的最基本的課題之一，迄今為止已經(jīng)取得了一系列的研究成果?；诘鞍踪|(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行功能預(yù)測是功能預(yù)測計(jì)算方法中的一個重要分支。然而，僅僅使用蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測的效果并不好。因此，如何合理的構(gòu)建有效的模型來融合其它生物信息仍然是生物信息工作者的巨大挑戰(zhàn)。我們將蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與功能信息、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域數(shù)據(jù)相結(jié)合，構(gòu)筑合理的計(jì)算模型，從而有效的利用多生物信息來提高蛋白質(zhì)功能預(yù)測的準(zhǔn)確性。本文主要的

3、工作及貢獻(xiàn)如下：1)提出一種基于加權(quán)的雙隨機(jī)游走算法。首先，采用邊聚集系數(shù)對蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加權(quán)，利用GOTerm在DAG結(jié)構(gòu)層次圖中的位置計(jì)算GO之間的相似性，從而構(gòu)建功能相似性網(wǎng)絡(luò)。然后，采用雙隨機(jī)游走算法的三種變化形式在蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)和功能相似性網(wǎng)絡(luò)上游走不同順序、不同步數(shù)。最后，對己知的蛋白質(zhì)功能映射關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。與已有的利用功能信息的方法相比，本文提出的基于加權(quán)的不平衡雙隨機(jī)游走算法擁有更好的預(yù)測效果。2)提出一

4、種結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域信息的加權(quán)的三隨機(jī)游走算法。蛋白質(zhì)通常包含一個或者多個獨(dú)立功能結(jié)構(gòu)，稱為結(jié)構(gòu)域。不同的蛋白質(zhì)擁有的結(jié)構(gòu)域通常因?yàn)榈鞍踪|(zhì)功能的不同存在著差異。利用蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域信息，當(dāng)兩個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域被同一蛋白質(zhì)擁有的時候，認(rèn)為這兩個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域之間有邊相連，從而構(gòu)建了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域共生網(wǎng)絡(luò)。本文采用一個三隨機(jī)游走的算法將加權(quán)的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)、功能相似性網(wǎng)絡(luò)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域共生網(wǎng)絡(luò)融合起來進(jìn)行蛋白質(zhì)功能預(yù)測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法不僅比單獨(dú)