面向轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的生物信息學(xué)數(shù)據(jù)融合與搜索算法研究及應(yīng)用.pdf

1、目前基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究與臨床治療之間不能建立有效關(guān)聯(lián)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)最新的研究成果不能快速應(yīng)用到臨床實(shí)踐中，由此，國(guó)際醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提出了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的概念。由于生物信息學(xué)數(shù)據(jù)的多樣性、復(fù)雜性和海量性，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的實(shí)現(xiàn)需要綜合多種異構(gòu)的生物學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的處理、分析和整合。本論文的主要研究?jī)?nèi)容是面向轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的生物學(xué)數(shù)據(jù)的分析和集成。
　　 論文首先分析了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究和生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，指出了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)需要解決的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)一

2、注釋、數(shù)據(jù)分析等問(wèn)題。然后提出了面向轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的統(tǒng)一生物數(shù)據(jù)模型，該模型采用實(shí)體關(guān)系-實(shí)體屬性值混合存儲(chǔ)模型來(lái)解決轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中數(shù)據(jù)種類(lèi)多、數(shù)據(jù)屬性不確定的問(wèn)題，并保證了一定的數(shù)據(jù)查詢(xún)效率。論文通過(guò)一個(gè)基于基因本體論的統(tǒng)一語(yǔ)義框架解決轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)集成的不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的語(yǔ)義異構(gòu)問(wèn)題。論文在對(duì)比目前常用的幾種生物數(shù)據(jù)庫(kù)搜索算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于后綴樹(shù)的相似性搜索算法ST_ Index算法，該算法采用以后綴樹(shù)為基礎(chǔ)的索引表來(lái)加快搜索速度并通過(guò)

3、分塊局部查找以保證搜索的敏感度。實(shí)驗(yàn)證明，該算法在敏感度和效率方面比BLAST算法有一定的優(yōu)勢(shì)，從而為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中組學(xué)分析和序列比對(duì)提供了一種快速有效的搜索方法。
　　 論文最后通過(guò)一個(gè)實(shí)例分析了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究?jī)?nèi)容并設(shè)計(jì)了面向轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型，然后結(jié)合疾病診斷、數(shù)據(jù)查詢(xún)和生物標(biāo)志物的篩選分析了數(shù)據(jù)融合的應(yīng)用。生物學(xué)數(shù)據(jù)在融合過(guò)程中，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，可為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中對(duì)相關(guān)的基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、臨床組學(xué)等