本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)最短路徑計算問題，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生命體的組成、生命體活動都不是孤立的,伴隨數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展,反應(yīng)蛋白質(zhì)、代謝等生命系統(tǒng)組成元件之間相互關(guān)系的數(shù)據(jù)快速增長,這些數(shù)據(jù)關(guān)系由于節(jié)點眾多且節(jié)點連接呈現(xiàn)不規(guī)則特性被稱為復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)。生命活動的正常進行在分子層面是依賴于以蛋白質(zhì)為核心的物理相互作用和生化反應(yīng)。以美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health,NIH)和歐洲生物信息研究所(European Bioinformatics Institute,EBI)為核心的科研機構(gòu)針對蛋白質(zhì)的物理相互作用和生化反應(yīng)建立了一系列的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)庫主要包括生化反應(yīng)的HMDB(Human Metabolome Database)、Reactome等以及物理相互作用的HPRD(Human Protein Reference Database)、IntAct等。蛋白質(zhì)在這些數(shù)據(jù)庫中形成龐大復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)。這些以蛋白質(zhì)為核心的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為科學(xué)研究提供了龐大的背景知識,然而,針對具體的科研問題通常只涉及到小部分的蛋白質(zhì),這小部分的蛋白質(zhì)往往難以構(gòu)成完整的相互作用網(wǎng)絡(luò)。為了在分子層面探索這部分蛋白質(zhì)完整的相互作用,進而需要在背景網(wǎng)絡(luò)上找到小部分蛋白的“橋接蛋白質(zhì)”�！皹蚪拥鞍踪|(zhì)”的查找,原則上應(yīng)該以最短路徑為目的,最短路徑計算的經(jīng)典算法是Dijkstra。本文將Dijkstra算法應(yīng)用到HPRD、CORUM和Reactome數(shù)據(jù)庫中,計算任意兩個蛋白質(zhì)間的最短路徑,并給出復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特征:蛋白質(zhì)的度分布、平均最短路徑。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò) 橋接蛋白質(zhì) 最短路徑 Dijkstra
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.13;O157.5
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 研究背景和意義8
• 1.2 復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有研究成果8-9
• 1.2.1 圖聚類方法9
• 1.2.2 力導(dǎo)向布局算法9
• 1.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)最短路徑現(xiàn)有研究成果9-11
• 1.3.1 標號設(shè)定算法10
• 1.3.2 標號改正算法10-11
• 1.4 相關(guān)實驗條件簡介11
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容11-13
• 第二章 HMDB代謝網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)預(yù)處理13-24
• 2.1 相關(guān)簡介13-15
• 2.2 HMDB數(shù)據(jù)下載15-16
• 2.3 XML形式數(shù)據(jù)存入SQL Server 2008 R2數(shù)據(jù)庫16-22
• 2.3.1 數(shù)據(jù)完整性驗證16
• 2.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16-19
• 2.3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計19-20
• 2.3.4 C#程序包含的主要類20-21
• 2.3.5 C#核心代碼及運行界面21-22
• 2.4 本章技術(shù)路線圖22-24
• 第三章 Reactome生物通路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換24-32
• 3.1 Reactome數(shù)據(jù)庫簡介24
• 3.2 My SQL數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)導(dǎo)入SQL Server 2008 R2數(shù)據(jù)庫24-29
• 3.2.1 My SQL數(shù)據(jù)庫和SQL Server數(shù)據(jù)庫比較24-25
• 3.2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程25-29
• 3.3 遇到問題及解決辦法29-32
• 3.3.1 問題描述29
• 3.3.2 解決辦法29-30
• 3.3.3 ANSI和Unicode編碼30-32
• 第四章 基于Dijkstra算法計算復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)最短路徑32-59
• 4.1 相關(guān)簡介32-33
• 4.2 Dijkstra算法33-37
• 4.2.1 Dijkstra算法簡介33-34
• 4.2.2 Dijkstra算法思想34
• 4.2.3 Dijkstra算法實現(xiàn)步驟34-35
• 4.2.4 Dijkstra算法舉例35-37
• 4.3 利用Dijkstra算法計算復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)最短路徑37-48
• 4.3.1 復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)特點及實際應(yīng)用37
• 4.3.2 基于數(shù)據(jù)特點和實際應(yīng)用的算法改進37
• 4.3.3 基于Dijkstra改進算法計算HPRD數(shù)據(jù)庫最短路徑37-44
• 4.3.4 基于Dijkstra改進算法計算CORUM數(shù)據(jù)庫最短路徑44-47
• 4.3.5 基于Dijkstra改進算法計算Reactome數(shù)據(jù)庫最短路徑47-48
• 4.4 復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)特征分析48-56
• 4.4.1 蛋白質(zhì)度分布48-52
• 4.4.2 最大子網(wǎng)平均最短路徑52-56
• 4.5 本章小結(jié)56-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-60
• 5.1 總結(jié)59
• 5.2 展望59-60
• 參考文獻60-62
• 在學(xué)期間的研究成果62-63
• 致謝63

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