基于基因表達(dá)信息的代謝預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、生物體內(nèi)的新陳代謝過(guò)程完成了生命體基本的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量代謝等功能，是生物體存在的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)生物體代謝系統(tǒng)的研究和分析，人們可以對(duì)生物體代謝系統(tǒng)的性質(zhì)和行為進(jìn)行定性及定量的描述。這有助于人們理解生物體代謝系統(tǒng)的工作機(jī)理，闡明疾病發(fā)生的原因，從而為藥物設(shè)計(jì)和代謝工程等實(shí)際生物學(xué)應(yīng)用提供重要的指導(dǎo)信息。
　　 目前重構(gòu)出的不同生物的全基因組代謝網(wǎng)絡(luò)為系統(tǒng)研究生物體代謝系統(tǒng)建立了基礎(chǔ)。后基因組時(shí)代的大規(guī)?；蚪M學(xué)數(shù)據(jù)的積累使得計(jì)算技術(shù)

2、在生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。但是，由于多細(xì)胞生物代謝系統(tǒng)的復(fù)雜性，目前針對(duì)多細(xì)胞生物代謝功能的計(jì)算方法比較少。本文結(jié)合已有的代謝網(wǎng)絡(luò)和基因組學(xué)數(shù)據(jù)，使用計(jì)算的方法，嘗試對(duì)多細(xì)胞生物代謝系統(tǒng)的性質(zhì)和行為進(jìn)行系統(tǒng)的分析。完成的主要特色工作包括:(1)給出了一種統(tǒng)計(jì)方法，利用基因表達(dá)信息，分析代謝功能的變化情況。在基因表達(dá)的變化信息的基礎(chǔ)上，使用已有的代謝網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)Kyoto Encyclopedia of Genes and Gen

3、omes以及其提供的數(shù)據(jù)接口，對(duì)代謝系統(tǒng)的變化情況進(jìn)行了可視化的分析。并設(shè)計(jì)了一種基于統(tǒng)計(jì)的方法，度量給定的代謝功能是否發(fā)生了顯著地變化，對(duì)代謝功能的變化情況進(jìn)行定性的分析。(2)提出一種融合基因芯片數(shù)據(jù)的工作網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)方法。建立了一個(gè)新的用于重構(gòu)工作網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型，使用特定條件下的基因芯片數(shù)據(jù)，在原有的全基因組代謝網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上通過(guò)刪除操作，構(gòu)建出反映特定條件下實(shí)際處于“工作”狀態(tài)的代謝網(wǎng)絡(luò)。(3)提出一種基于基因變化信息的代謝功能變化