隨機(jī)矩陣?yán)碚撛诟伟┗蚬δ苣K識別中的應(yīng)用.pdf

1、肝癌(HCC)是世界上最常見的惡性腫瘤之一,每年大約100萬人死于肝癌。雖然很多的致肝癌因子已經(jīng)被識別,如HBV感染、HCV感染、酒精中毒、化學(xué)致癌物(黃曲霉素B1)、鐵離子過量等,但是研究發(fā)現(xiàn)其發(fā)生與發(fā)展的本質(zhì)是由于基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)異常所致。近年來發(fā)展起來的CDNA微陣列技術(shù),使得同時平行分析成千上萬的基因成為可能,開辟了大規(guī)?；蚓W(wǎng)絡(luò)研究的新時代,已被廣泛應(yīng)用于癌癥研究,如前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌等。由于細(xì)胞系統(tǒng),像許多其他工程合成

2、系統(tǒng)一樣,由無數(shù)功能多樣的元素組成,是模塊化的。其功能的執(zhí)行是由許多不同功能模塊共同作用的結(jié)果,因此識別隱含在大量的基因表達(dá)數(shù)據(jù)之下的基因功能模塊成為了研究的一大挑戰(zhàn)。
　　迄今為止,人們提出了很多識別基因功能模塊的方法,如布爾網(wǎng)絡(luò)方法、微分方程網(wǎng)絡(luò)方法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法、聚類方法和關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)方法等。但是上述各種方法主要存在以下兩個缺陷:第一,包含了若干個需要人為干涉的步驟,其結(jié)果在一定程度上依賴人們的主觀經(jīng)驗(yàn)和知識,破壞了結(jié)果的客觀

3、真實(shí)性。第二,包含了一些隨機(jī)因素,如基因表達(dá)水平隨實(shí)驗(yàn)時間和樣本條件的變化而變化、有限的實(shí)驗(yàn)樣本導(dǎo)致的測量噪音等。這些隨機(jī)因素引入會導(dǎo)致一些虛假的信息,干擾真實(shí)的信息,從而影響結(jié)果的正確性和真實(shí)性。隨機(jī)矩陣?yán)碚摲椒梢宰詣拥?、客觀地分析基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò),消除人為的不確定因素和人為的主觀因素。而且,可以通過設(shè)置去噪因子q逐步將隨機(jī)因素消除。隨機(jī)矩陣?yán)碚摲椒朔艘酝椒ǖ睦щy,是一種新的、有效的研究基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的方法。
　　本文采用隨機(jī)

4、矩陣?yán)碚摲椒ㄑ芯苛烁伟┑幕虮磉_(dá)網(wǎng)絡(luò)。通過標(biāo)準(zhǔn)誤差分析,得到了從富含噪聲的肝癌基因網(wǎng)絡(luò)中分離出真實(shí)肝癌基因網(wǎng)絡(luò)的去躁最充分的關(guān)聯(lián)系數(shù),分析了由此獲得的基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的13個基因功能模塊,發(fā)現(xiàn)這些模塊與肝癌的產(chǎn)生和發(fā)展有密切的關(guān)系?；陔S機(jī)矩陣?yán)碚摰姆椒朔艘酝K識別方法帶有主觀因素且不能去除噪聲因子的缺陷,是一種有效去除隨機(jī)噪聲,識別基因模塊,簡化基因網(wǎng)絡(luò)的方法。由于基因數(shù)目的眾多及細(xì)胞生物過程的復(fù)雜性,從整體的角度系統(tǒng)研究肝癌基因表