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基于数据集成的基因调控网络构建

【摘要】:半个世纪以来,随着研究的不断深入,已有多种模型用于基因调控网络的构建,包括布尔网络模型、贝叶斯网络模型、微分方程模型等,并取得了一些成果。20世纪90年代,基因芯片等高通量生物技术的应用产生了海量的生物数据,为基因调控网络构建的研究创造了更加有利的条件。如何有效地利用这些数据,成为近期研究的热点。目前比较有效的途径是将不同的实验数据进行集成,在集成的基础上对网络进行建模,然而现有的数据集成方法还存在一些不足,例如:数据之间相关特性未得到充分利用等。 针对以上问题,本文对基因敲除和基因微扰数据相集成的网络构建方法进行了研究,主要完成了以下工作: 1.分析并总结了已有的数学模型应用在基因调控网络构建中的优缺点; 2.对现有的基因敲除和基因微扰数据相集成的方法进行改进,根据预测结果的重叠程度赋予不同可信度,以充分利用数据之间的相关特性,提高构建网络的覆盖率; 3.针对以上建立的改进的数据集成方法,提出了基于Floyd算法解决级联问题的方法,以最长路径为间接路径,通过概率比较对两种路径进行区分,以提高总体预测性能; 4.在以上两种方法的基础上,实现了基于数据集成的基因调控网络构建实验系统,验证了方法的有效性。最后,对所做的工作进行了总结,并对以后将要研究的内容进行了展望。

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