系统发生谱的逻辑分析方法在生物网络研究中的应用

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kk289952728
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
细胞中的基因、蛋白质以复杂相互作用关系系统地调控细胞活动。本文利用系统发生谱的逻辑建模和分析方法来鉴别基因间的高阶逻辑关系。细胞核蛋白质相互作用(PIN)数据库与美国国立生物技术信息中心(NCBI)数据库中含有580个相同基因,这些基因都是编码蛋白质复合体亚基的基因,筛选出它们在结肠癌临床Ducks分期的A、B、C期组织(实验组)和正常组织(对照组)中的表达谱,通过Wilcoxon秩和检验选取实验组各期与对照组表达谱有显著差异的153个基因作为疾病候选基因。构建了这些基因包含一、二阶逻辑的网络,比较了不同阈值下不同网络的平均节点强度、平均路径长度和平均聚类系数三个结构参数。通过这些结构参数间的差异性,选取合适的阈值对网络进行粗粒化,得到此阈值下的逻辑网络图。本文关注二阶逻辑对应的基因三元组以及不同期二阶逻辑的类型分布。发现对照组中疾病候选基因间的二阶逻辑类型分布较广且较均匀,实验组各期和对照组中,都不存在第五类和第七类二阶逻辑;结肠癌A期几乎全是第一类逻辑;结肠癌B期和C期主要集中在第一、三、八类。我们认为,基因或蛋白质之间的二阶逻辑可能是生物网络的一类模体,不同类型的二阶逻辑可能对应生命活动中不同的生化反应模式。对照组和实验组各期逻辑网络中二阶逻辑类型分布差异可能说明正常组织和患病组织中生化反应模式的差异。  基因编码的蛋白质大部分都以复合体亚基的形式存在,若干不同的亚基共同形成一个能够完成独立生物功能的蛋白质复合体。为了在蛋白质水平上研究细胞的生理机制,我们将上述获得的基因逻辑序对或三元组中的基因映射到它们所编码的亚基组成的蛋白质复合体上,得到了大量蛋白质复合体逻辑序对和三元组。其中,结肠癌A期复合体逻辑网络中存在大量在端粒盖帽过程中起重要作用的复合体。我们推测可能的原因是细胞在结肠癌A期开始癌变,染色体端粒开始复制,导致大量与端粒维持有关的复合体异常活跃。结肠癌B期复合体逻辑网络中的复合体多数与DNA修复有关。我们推测这可能是因为经历了结肠癌 A期细胞癌变之后,细胞中存在比正常状态下更多的分子损伤,需要 DNA修复机制发挥更强大的作用,以抑制或减缓细胞衰老、死亡或癌化的过程,从而导致与DNA修复有关的复合体异常活跃。结肠癌C期复合体逻辑网络中存在大量与转录有关的复合体。我们推测可能的原因是结肠癌C期癌细胞正在迅速增殖,酶需求量的增加促进了转录的进行,同时与 DNA损伤有关的基因大量转录以抑制癌细胞分化或增殖。对照组复合体逻辑网络中与转录、细胞周期、细胞生长、DNA修复和RNA加工有关的复合体均有出现。我们推测这可能是由于正常组织细胞中需要及时修复不必要的损伤,促进正常新陈代谢反应的产生,与不同细胞过程有关的复合体各自发挥正常功能才能维持细胞功能的正常运行,维持机体的正常生理状态。
其他文献
数字指纹技术是数字水印技术的一种应用.通过将不同的水印嵌入到同一个电子数据当中,它可以起到跟踪盗版者的作用.数字指纹技术要解决的一个核心问题就是利用具有有效跟踪性
随机阻尼波方程,具有丰富的实际背景,其解的存在性及渐近性态,全局吸引子的存在性及其正则性等,是当下随机方程研究的热门课题.确定情形的阻尼波方程的研究已经有了大量结果.
波形松弛方法具有良好的并行性,在大规模科学与工程计算中得到广泛应用。本文主要研究波形松弛方法在RC电路中的应用。  首先,针对小型RC电路系统,我们在经典的Jacobi波形
高光谱遥感技术的发展始于20世纪80年代,随着成像技术的进步,高光谱遥感图像凭借着自身的优势在越来越多的研究领域得到了广泛的应用。与传统的多光谱遥感图像相比,高光谱图像包含上百个连续波段的数据,在获得被测地物空间信息的同时,在一个光谱区间内得到了每个像元的连续波谱信息。从而使得每个像元都能提取出一条连续的、平滑的光谱曲线,解决了“成像无光谱”,“光谱不成像”的技术难题。然而由于成像光谱仪的空间分辨
本文讨论几类来源于实际问题的非线性抛物方程,主要内容包括两部分:第一部分为第二至第五章,讨论几类非局部抛物型方程(组)解的爆破性质,重点刻画解的整体存在与否的充分条件、爆