首页> 中文学位 >生物分子网络的相似子网搜索算法研究及应用
【6h】

生物分子网络的相似子网搜索算法研究及应用

代理获取

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1生物信息学基础

1.1.1背景

1.1.2生物信息学的定义和研究目标

1.1.3生物信息学研究领域

1.1.4生物分子的相关概念

1.1.5生物网络

1.2论文的主要研究内容

1.3论文结构

1.4本章小节

第二章 生物网络数值研究理论和方法

2.1生物分子网络的研究方法

2.1.1生物分子网络比对

2.1.2生物分子网络的表示

2.2生物分子网络研究的相关数据库

2.3实验结果的统计学分析

2.3.1生物分子网络的相似度

2.3.2网络相似度的统计学意义

2.4实验结果的可视化

2.5小结

第三章 蛋白质相互作用网络相似子网研究

3.1引言

3.2蛋白质同源以及网络结点的相似性

3.2.1蛋白质序列

3.2.2蛋白质序列相似性比对工具Blast

3.2.3蛋白质同源系数

3.2.4 Heymans的网络结点的相似性计算

3.3直接邻居优先反馈搜索算法

3.3.1相似矩阵计算

3.3.2直接邻居优先反馈搜索算法描述

3.4算法实现

3.5计算结果分析

3.6小结

第四章 代谢网络相似子网研究

4.1引言

4.2代谢网络研究

4.3代谢网络相似子网搜索算法

4.3.1代谢网络结点的相似性计算

4.3.2代谢网络的相似矩阵计算

4.4算法实现

4.5大肠杆菌和酵母的代谢网络计算结果分析

4.6小结

第五章 算法应用

5.1引言

5.2实验设计

5.3应用数据的来源

5.4算法实际应用分析

5.5小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文

致 谢

展开▼

摘要

21世纪是信息科学、生命科学的时代,随着人类基因组计划的完成,人类进入后基因组时代,此时所面临的一个主要挑战是如何理解基因、蛋白质、酶等生物分子如何相互作用形成一个功能网络。本论文将计算机科学应用于生物分子网络的研究,以搜索保留区域、发现新的生物功能、帮助理解生物的进化以及疾病的研究等。 本论文以蛋白质相互作用网络和代谢网络为研究对象,以跨物种的网络搜索为算法,研究酵母、果蝇、大肠杆菌等不同物种间分子网络的相似性,从而进一步认知蛋白质相互作用网络和代谢网络,获取生物进化过程中的保守信息,并将相似网络中反映的信息作为进一步研究和治疗疾病的参考。 本文通过了解PathBLAST、MNAligner等目前已有的生物分子网络比对相关算法,提出直接邻居优先反馈搜索算法,实现以蛋白质相互作用网络为代表的无向网络的跨物种搜索。该算法综合蛋白质的序列信息和蛋白质相互作用网络的拓扑结构信息,将蛋白质的功能信息反馈到搜索过程中,实现不同物种间蛋白质相互作用相似子网络的搜索。与同类算法的对比实验表明,利用该算法获得的搜索结果与目标子网具有更高的相似度。 本文将直接邻居优先搜索算法应用到代谢网络的相似子网的搜索,搜索过程中综合酶的功能同源性以及酶的代谢路径信息,对大肠杆菌和酵母的代谢网络进行搜索,对搜索结果的分析表明该算法对有向网络的搜索具有较好的计算精度。 最后,本文利用直接邻居优先反馈搜索算法对帕金森氏病果蝇模型生物实验的数据进行研究,验证反馈算法的有效性。分析果蝇帕金森病相关的蛋白质相互作用网络和该网络在人的蛋白质相互作用网络中的相似子网,获得8对功能相似的人类/果蝇蛋白,由于这些果蝇蛋白质处于与差异表达蛋白密切相关的蛋白质相互作用网络中,所以相关人类蛋白可以作为进一步研究人类帕金森病的基础。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号