生物網(wǎng)絡(luò)中基于模體相關(guān)性分析的模體功能預(yù)測.pdf

1、隨著人類基因組計(jì)劃的完成，生物信息學(xué)進(jìn)入了后基因組時(shí)代。后基因組時(shí)代生物信息學(xué)研究的一個(gè)主要目的就是探究一個(gè)活細(xì)胞內(nèi)所有生物分子和它們之間的相互關(guān)系。這些的相互關(guān)系構(gòu)成了錯(cuò)綜復(fù)雜的生物網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)生物學(xué)的迅速發(fā)展表明，生物網(wǎng)絡(luò)的組成遵循一個(gè)普遍的秩序。當(dāng)前，生物信息學(xué)研究面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)就是從這些生物網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中解讀出生物功能。網(wǎng)絡(luò)模體已經(jīng)證明是一些生物網(wǎng)絡(luò)中的基本生物功能模塊，可以通過網(wǎng)絡(luò)模體的研究探知生物網(wǎng)絡(luò)的功能。
　　

2、文中提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)模體相關(guān)性分析的預(yù)測網(wǎng)絡(luò)模體功能的思路。首先，本文利用子圖分析的方法，分析網(wǎng)絡(luò)模體的結(jié)構(gòu)獨(dú)立性，提高網(wǎng)絡(luò)模體的準(zhǔn)確性，有利于網(wǎng)絡(luò)模體的進(jìn)一步研究工作。其次，本文在分析當(dāng)前生物網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，基于結(jié)構(gòu)決定功能的生物學(xué)假設(shè)，以研究網(wǎng)絡(luò)模體之間的相互關(guān)系作為切入點(diǎn)，預(yù)測生物網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)模體功能。對于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)相近的網(wǎng)絡(luò)模體，本文給出了基于向量空間模型的預(yù)測方法，通過比較兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)模體的相似度，分析它們在功能上的相似

3、性；對于已知功能的節(jié)點(diǎn)數(shù)較小的網(wǎng)絡(luò)模體，本文給出了基于統(tǒng)計(jì)的預(yù)測方法，預(yù)測未知功能的節(jié)點(diǎn)數(shù)較多的網(wǎng)絡(luò)模體功能。
　　本文以已知功能的網(wǎng)絡(luò)模體——前反饋回路（FFL）為基礎(chǔ)，對大腸桿菌調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中包含5個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)模體進(jìn)行比較和功能預(yù)測，利用k-means算法對這些網(wǎng)絡(luò)模體聚類分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，我們給出的模型在一定程度上能夠預(yù)測網(wǎng)絡(luò)模體的功能。最后，給出了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模體分析系統(tǒng)，系統(tǒng)中首次引入了關(guān)聯(lián)度來判斷兩個(gè)圖是否同構(gòu)，大大提高了系