基于腫瘤基因表達(dá)譜的模糊基因網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建論文

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1、北京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于腫瘤基因表達(dá)譜的模糊基因網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建姓名：李慶碩申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：孫亮20080501摘要生物信息學(xué)是一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)豐富但信息理解度相對(duì)缺乏的學(xué)科。生命體中差異表達(dá)基因之間的相互作用是構(gòu)建基因網(wǎng)絡(luò)的紐帶。腫瘤特征基因是揭示癌癥發(fā)生與發(fā)展的重要線索。基因網(wǎng)絡(luò)模型為深入理解生命本質(zhì)提供了有益的參考?；蛘{(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建是指已知一組基因表達(dá)數(shù)據(jù)，對(duì)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模，建立的新網(wǎng)絡(luò)模型與已知數(shù)據(jù)保持一致性，有較好的吻合度。目前已經(jīng)建立了多種基因網(wǎng)絡(luò)模型，每種方法都有各自的特點(diǎn)和意義?；虮磉_(dá)的強(qiáng)度對(duì)基因調(diào)節(jié)有重要的影響。因此在本文中提

2、出了一種新穎的方法來(lái)構(gòu)建基因網(wǎng)絡(luò)，即將模糊理論引入基因網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。在去除噪聲基因并分析了基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)屬于小樣本數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，首先禾lJPermutationtest識(shí)別差異表達(dá)基因，再用信息熵理論分析對(duì)分類結(jié)果影響更強(qiáng)的基因。結(jié)合已有的醫(yī)學(xué)知識(shí)，從而確定關(guān)于癌癥的特征基因。建立模糊基因網(wǎng)模型的過(guò)程把基因表達(dá)值分成7個(gè)模糊子集，用產(chǎn)生式規(guī)則“If．．．，then?”結(jié)構(gòu)來(lái)描述兩個(gè)基因之間的關(guān)系。本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于提出了構(gòu)建模糊基因網(wǎng)絡(luò)的模型。分析結(jié)腸癌數(shù)據(jù)庫(kù)找到25個(gè)結(jié)腸癌基因和26個(gè)抑癌基因，對(duì)這些基因的表達(dá)值進(jìn)行模糊分檔，得到其基因表達(dá)值變化幅度的隸屬級(jí)別和樣本支持度。利用模糊控制

3、模型為基礎(chǔ)初步建立了部分結(jié)腸癌基因模糊調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，符合已有的基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)，研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步理解該腫瘤與癌癥的發(fā)生和發(fā)展機(jī)理有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：模糊控制：基因網(wǎng)絡(luò)；差異表達(dá)基因；結(jié)腸癌AbstractBioinformaticsisadatarichbutinformationhungrysubject．TheinteractionofdifferentlyexpressedgeneistheconnectionofConstructionofGeneNet，whichcanrevealtheinformationaboutthecancers．Thegenenetmodelis

4、helpfultounderstandtheessenceoflife．ThedefinitionofConstructionofGeneNetistobuildanet、vorkmodeltoilluminatetherelationsofgenesbasedonthegeneexpressiondata．Sofar,severalgenenetmodelshavebeenestablishedandeveryoneofthemisspecificallyandmeaningful．Itisbelievedthatthevalueofgeneexpressionhassignifi

5、cantimpacttotherelationsbetweengenes．Therefore，weputforwardanovelmethodtoforecastgenenetthatWasinducingfuzzytheory．Firstly，PermutationtestWasusedtoidentifydifferentlyexpressedgenesaftereliminatingnoisesignal．ThentheimportanceofageneinclassifyingthenormalandtumorWasestimatedbasedonthegene，Sentro

6、py．Finally，thecharactergeneswerefoundwimknownmedicinalinformation．Indetail．7rankswereintroducedtosorttheDifferentGeneExpressionvalues．Therelationsbetweentwogeneswerefiguredbyseven“ifthen．’’rulesaccordingtogenes，expressionvalues．’Theinnovationofthispaperisthatinventinganewmethodtoconstructfuzzyg

7、enenetmodel．ThenthecoloncancerdatabaseWasanalyzedand25oncogenesand26cancersuppressorgeneswereclassifiedaccordingtotherules．Atlast，severalfuzzygenenetswereconstructedsuccessfullyindescribingtherelationsbetweengenesbasedoncoloncance