基于異質(zhì)性網(wǎng)絡(luò)鏈路預(yù)測算法的非編碼RNA--疾病相關(guān)性預(yù)測研究.pdf

1、近十幾年來，非編碼RNA(non-coding RNA，ncRNA)的研究在生命科學(xué)領(lǐng)域中占據(jù)了非常重要的地位。其中，ncRNA-疾病的相關(guān)性研究直接關(guān)乎人類健康，深入研究ncRNA-疾病的相關(guān)性有助于幫助人們在分子水平上理解疾病的發(fā)病機(jī)制，對疾病的預(yù)防、治療、預(yù)后都具有十分重要的意義。
　　隨著高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展，ncRNA-疾病相關(guān)性數(shù)據(jù)得到快速積累，并建立了一些可靠性高的公開數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)庫不僅提供了實(shí)驗(yàn)支持的ncR

2、NA-疾病關(guān)系的系統(tǒng)概述，還涉及相關(guān)的生物學(xué)信息，極大地推動了ncRNA-疾病相關(guān)性研究的進(jìn)展。研究者充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)高效而精確的計(jì)算方法預(yù)測出潛在的ncRNA-疾病相關(guān)性，用于指導(dǎo)后續(xù)實(shí)驗(yàn)，可以顯著降低生物實(shí)驗(yàn)所需成本。然而，現(xiàn)有的大部分計(jì)算方法僅基于已有數(shù)據(jù)庫中ncRNA-疾病相互作用信息構(gòu)建ncRNA-疾病關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并沒有考慮到生物網(wǎng)絡(luò)本身的異質(zhì)性特征，忽視了ncRNA-疾病關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)的生物信息。本文針對ncRNA-

3、疾病相關(guān)性研究中的2個重要方向——小分子RNA(microRNA，miRNA)-疾病的相關(guān)性和長非編碼RNA(long non-coding RNA, lncRNA)-疾病相關(guān)性進(jìn)行研究，具體內(nèi)容如下:
　　1、在已知miRNA-疾病相互作用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過引入大量miRNA-靶基因(target)相關(guān)性數(shù)據(jù)，構(gòu)建出“disease-miRNA-target”異質(zhì)性網(wǎng)絡(luò)，并在此網(wǎng)絡(luò)上提出miRNA-疾病相關(guān)性預(yù)測算法DMTHNDM

4、(disease-miRNA-targetheterogeneous network for disease-related miRNA)用于潛在的miRNA-疾病相關(guān)性預(yù)測。該網(wǎng)絡(luò)中，靶基因作為miRNA-疾病相關(guān)性的協(xié)同預(yù)測標(biāo)簽，極大地豐富了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過將DMTHNDM與現(xiàn)有miRNA-疾病相關(guān)性預(yù)測工作進(jìn)行性能對比，結(jié)果顯示本文方法不僅更好地描述了miRNA-疾病關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的異質(zhì)性，同時(shí)有效地提高了潛在miRNA-疾病相關(guān)性的

5、預(yù)測性能。
　　2、結(jié)合lncRNA-疾病相互作用信息以及基因(gene)-疾病相互作用信息，構(gòu)建了“l(fā)ncRNA-disease-gene”異質(zhì)性網(wǎng)絡(luò)。然而，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的lncRNA-疾病相互作用數(shù)據(jù)較少，以致網(wǎng)絡(luò)稀疏，孤立節(jié)點(diǎn)較多。為解決該問題，本文進(jìn)一步收集了lncRNA表達(dá)譜信息與疾病的表型信息，由此計(jì)算出lncRNA表達(dá)譜相似性及疾病語義相似性。通過整合以上四類信息，構(gòu)建lncRNA-疾病相關(guān)性的異質(zhì)性網(wǎng)絡(luò)，并在此基礎(chǔ)