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《基于r語(yǔ)言dna微陣列數(shù)據(jù)的分析和挖掘平臺(tái)構(gòu)建》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、ConstructionofPlatformforAnalyzingandMiningDNAMicroarrayDataBasedonRLanguageAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofScienceByLiBoSupervisedbyProf.DengLinhongSpecialty：BiologyCollegeofBioengineeringofChong
2、qingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2013中文摘要摘要DNA微陣列（即基因芯片）是誕生于上世紀(jì)末的一項(xiàng)偉大技術(shù)，它是迄今為止最重要的基因表達(dá)調(diào)控研究技術(shù)之一。面對(duì)公共數(shù)據(jù)庫(kù)中與日俱增的基因芯片表達(dá)譜數(shù)據(jù)，如何高效地從海量的數(shù)據(jù)中提取和發(fā)掘有用的生物學(xué)知識(shí)便成為當(dāng)前生物學(xué)家遇到的最大挑戰(zhàn)。雖然已有多種用于基因芯片數(shù)據(jù)分析的軟件，但大多數(shù)軟件的分析模塊化，定制性較差，不適合二次開(kāi)發(fā)，對(duì)新算法的兼容和容納能力也很有限，不能滿足深層數(shù)據(jù)挖掘的需要。為了深入分析和挖掘蘊(yùn)藏在基因芯片數(shù)據(jù)
3、中的重要信息，本研究基于開(kāi)源的R語(yǔ)言編程平臺(tái)，以Bioconductor為生物計(jì)算環(huán)境，利用多種軟件包在本地服務(wù)器上構(gòu)建了一個(gè)用于的基因芯片數(shù)據(jù)分析和挖掘系統(tǒng)。并采集公共數(shù)據(jù)庫(kù)中已發(fā)表的Affymetrix寡核苷酸微陣列原始數(shù)據(jù)GSE470，對(duì)構(gòu)建的芯片數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行了包括基因芯片數(shù)據(jù)的獲取、預(yù)處理、質(zhì)量檢測(cè)、差異表達(dá)基因的篩選、GO注釋、聚類分析、pathway分析、基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子互作網(wǎng)絡(luò)的分析與可視化等多項(xiàng)實(shí)際測(cè)試。GSE470芯片數(shù)據(jù)組的測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，哮喘患者與正常人體存在PIP、MMP1、PDP
4、N等33個(gè)差異表達(dá)的基因，兩者間最大的信號(hào)通路差異在于氧化磷酸化途徑發(fā)生了變化；同時(shí)預(yù)測(cè)出了以該組差異表達(dá)基因?yàn)殛P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的哮喘相關(guān)基因表達(dá)調(diào)控與互作網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)MMP1、S100a7、DBC1與RPA2等多個(gè)關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)點(diǎn)。以上通過(guò)該平臺(tái)取得的預(yù)測(cè)結(jié)果與哮喘研究領(lǐng)域已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表的結(jié)論一致，并不斷被新的文獻(xiàn)所證實(shí)。此外，應(yīng)用構(gòu)建好的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)對(duì)GSE470、GSE13396和GSE41649三組數(shù)據(jù)進(jìn)行通路綜合分析，顯示有多條通路在哮喘病人體內(nèi)發(fā)生了顯著改變，提示這些信號(hào)通路的研究可能為哮喘的分子機(jī)理研究提供佐證。
5、上述的結(jié)果表明，構(gòu)建于本地windows平臺(tái)下的芯片數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可快速、高效、精準(zhǔn)地處理和分析以Affymetrix寡核苷酸微陣列為代表的基因芯片數(shù)據(jù)，最大限度地挖掘大量基因芯片數(shù)據(jù)背后所隱藏的豐富的生物學(xué)知識(shí)，加深科研人員對(duì)疾病的分子機(jī)理等生物學(xué)問(wèn)題的理解。關(guān)鍵詞：基因芯片，R語(yǔ)言，Bioconductor，數(shù)據(jù)歸一化，質(zhì)控I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文II英文摘要AbstractDNAmicroarray(i.e,genechips),agreattechnologydevelopedintheendofthelas
6、tcenturyisbyfaroneofthemostimportanttechniquesforgeneexpressionandregulationresearch.AsDNAmicroarraydatagrowinthepublicrepository,itisthebiggestchallengeforbiologiststoextractanddiscovertheusefulbiologicalknowledgefromthevastamountsofdata.Atpresent,thereareva
7、rioussoftwaresformicroarraydataanalysis,butmostmodularizedsoftwaresarenotsuitableforsecondarydevelopment,analysismodular,orintroducedintothenewalgorithms.Forin-depthanalysisandminingimportantinformationembeddedintheDNAmicroarraydata,alocalplatformformicroarra
8、ydataanalysisandmininghadbeenbuiltbasedonRlanguage,freeBioconductorprojectandothersoftwarepackagesinthisstudy,firstly.Then,prementioneddataanalysisplotfornhasbeentestedviaGSE470,therawdat
