基于復雜關聯網絡的microRNA-疾病預測研究
發(fā)布時間:2020-12-08 20:04
微小RNA(microRNA,簡稱miRNA)是由內源性、發(fā)夾形轉錄物產生的,長度約為19-25個核苷酸長度的非編碼單鏈RNA。miRNA通過與靶基因mRNA的堿基配對,誘導mRNA的降解或者抑制其翻譯。研究表明,miRNA在生物調節(jié)途徑中發(fā)揮著關鍵的作用,包括細胞的發(fā)育,增殖,分化,凋亡,信號傳導等。因此,miRNA的異常表達將會導致眾多疾病的發(fā)生。目前,根據文獻可知,與miRNA相關的疾病有:癌癥,心血管疾病,代謝性疾病,自身免疫性疾病等。隨著生命科學技術的發(fā)展,越來越多的miRNA被發(fā)現,然而只有少部分miRNA被證實與疾病相關,大量的miRNA生物學功能仍需要研究人員去挖掘。因此,利用生物信息學的方法,對miRNA的功能進行預測,從而關聯與其相關的疾病信息顯得十分重要;谝韵录僭O:(1)miRNA在基因組中往往成簇存在,一簇或家族的miRNA在很大程度上共表達,發(fā)揮著相似的生物功能;(2)miRNA核苷酸序列(特別是種子區(qū)域)與二級結構在進化過程中具有高度保守性;(3)隸屬于同一家族的miRNA通常具有一致的序列結構和相似的生物學功能;(4)功能相似的miRNA往往關聯相似的...
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:42 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
miRNA生長模型(“?”表示酶的不確定性,即目前還未確定R2D2酶對鏈的選擇起決定性作用
江南大學碩士學位論文版本: 8.2 462 342 114版本: 21.0 1767 579 860增長率 4.1 1.7 7.53.2.2 特征向量構造鑒于 miRNA 在進化過程中的高度保守性,同一家族的 miRNA 通常具有相似的成熟體序列與一致的發(fā)夾結構。實驗從 miRBase(Version 21.0)中提取所有人類成熟體miRNA 序列信息(整合數據最終得到 1700 個 miRNA),引用堿基含量將 miRNA 基因數字特征化。一個成熟體 miRNA 是由長度為 n 的 A、U、C、G 這四個堿基組成,我們分別計算成熟體 miRNA 的單堿基含量、雙堿基含量以及三堿基含量:' 100%, , ,iinx i o op opqn (3-1)其中 o, p, q { A, C , G , U},xi’ 是各堿基的含量,ni是各堿基出現的頻數,n 是各堿基出現的頻數之和。對于任何一條 miRNA 成熟體序列均可轉化成1 2 34 4 4 =84維的特征向量 ' ( , , , , , , , , , , )A U AA UU AAA UUUx x x x x x x。
1ji iik kkN NN N 其中 , , )ijN( i j 且i j k是屬于 miRNA 家族i 被誤判到 miRNA 家族j 中。因此得到誤判率 E11 221 2100% %kkkN N NEm m m 。 (3-10)其中im 表示 miRNA 家族i 的成員數。我們利用基因簇判別應用到已知的 840 個已知家族的 miRNA 上,重新分類并計算得到誤判率 E=0.26%,顯然該模型是可接受的。3.4 結果分析通過基因簇判別,將 860 個未確定家族的 miRNA 分類到已知的 579 個 miRNA 家族中。結果發(fā)現,其中 278 個 miRNA 家族只含有一個家族成員。相反地,有 5 個大miRNA 家族,其成員數均在 20 個以上?偟膩碚f,51%的家族成員數在 2~18 之間,占總 miRNA 數的 71%。圖 3-2 展示了這 1700 個 miRNA 的 579 個家族 3D 分布圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于基因簇判別的人類miRNA功能預測研究[J]. 丁濤,高潔. 中國細胞生物學學報. 2016(12)
[2]幾種交叉驗證檢驗的可重復性[J]. 李艷芳,王鈺,李濟洪. 太原師范學院學報(自然科學版). 2013(04)
[3]miR-17~92基因簇在宮頸癌、子宮內膜癌與卵巢癌多種細胞系中的表達及意義[J]. 接智慧,吳建磊,陶陶,史春雪,王敏. 中國醫(yī)科大學學報. 2013(03)
[4]MicroRNA靶基因的尋找及鑒定方法研究進展[J]. 夏偉,曹國軍,邵寧生. 中國科學(C輯:生命科學). 2009(01)
[5]一種基于馬氏距離的線性判別分析分類算法[J]. 李玉榕,項國波. 計算機仿真. 2006(08)
[6]miRNA研究方法進展[J]. 吳敏,韓召軍. 生物技術通訊. 2005(05)
碩士論文
[1]MicroRNA序列聚類分析研究[D]. 萬琳霞.復旦大學 2012
本文編號:2905609
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:42 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
miRNA生長模型(“?”表示酶的不確定性,即目前還未確定R2D2酶對鏈的選擇起決定性作用
江南大學碩士學位論文版本: 8.2 462 342 114版本: 21.0 1767 579 860增長率 4.1 1.7 7.53.2.2 特征向量構造鑒于 miRNA 在進化過程中的高度保守性,同一家族的 miRNA 通常具有相似的成熟體序列與一致的發(fā)夾結構。實驗從 miRBase(Version 21.0)中提取所有人類成熟體miRNA 序列信息(整合數據最終得到 1700 個 miRNA),引用堿基含量將 miRNA 基因數字特征化。一個成熟體 miRNA 是由長度為 n 的 A、U、C、G 這四個堿基組成,我們分別計算成熟體 miRNA 的單堿基含量、雙堿基含量以及三堿基含量:' 100%, , ,iinx i o op opqn (3-1)其中 o, p, q { A, C , G , U},xi’ 是各堿基的含量,ni是各堿基出現的頻數,n 是各堿基出現的頻數之和。對于任何一條 miRNA 成熟體序列均可轉化成1 2 34 4 4 =84維的特征向量 ' ( , , , , , , , , , , )A U AA UU AAA UUUx x x x x x x。
1ji iik kkN NN N 其中 , , )ijN( i j 且i j k是屬于 miRNA 家族i 被誤判到 miRNA 家族j 中。因此得到誤判率 E11 221 2100% %kkkN N NEm m m 。 (3-10)其中im 表示 miRNA 家族i 的成員數。我們利用基因簇判別應用到已知的 840 個已知家族的 miRNA 上,重新分類并計算得到誤判率 E=0.26%,顯然該模型是可接受的。3.4 結果分析通過基因簇判別,將 860 個未確定家族的 miRNA 分類到已知的 579 個 miRNA 家族中。結果發(fā)現,其中 278 個 miRNA 家族只含有一個家族成員。相反地,有 5 個大miRNA 家族,其成員數均在 20 個以上?偟膩碚f,51%的家族成員數在 2~18 之間,占總 miRNA 數的 71%。圖 3-2 展示了這 1700 個 miRNA 的 579 個家族 3D 分布圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于基因簇判別的人類miRNA功能預測研究[J]. 丁濤,高潔. 中國細胞生物學學報. 2016(12)
[2]幾種交叉驗證檢驗的可重復性[J]. 李艷芳,王鈺,李濟洪. 太原師范學院學報(自然科學版). 2013(04)
[3]miR-17~92基因簇在宮頸癌、子宮內膜癌與卵巢癌多種細胞系中的表達及意義[J]. 接智慧,吳建磊,陶陶,史春雪,王敏. 中國醫(yī)科大學學報. 2013(03)
[4]MicroRNA靶基因的尋找及鑒定方法研究進展[J]. 夏偉,曹國軍,邵寧生. 中國科學(C輯:生命科學). 2009(01)
[5]一種基于馬氏距離的線性判別分析分類算法[J]. 李玉榕,項國波. 計算機仿真. 2006(08)
[6]miRNA研究方法進展[J]. 吳敏,韓召軍. 生物技術通訊. 2005(05)
碩士論文
[1]MicroRNA序列聚類分析研究[D]. 萬琳霞.復旦大學 2012
本文編號:2905609
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