面向分子生物系統(tǒng)的計(jì)算技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文面向分子生物系統(tǒng)的計(jì)算技術(shù)應(yīng)用研究姓名：張寬申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：鄭浩然20100501A B S T R A C TA B S T R A C TD u r i n g t h e p a s t d e c a d e s ，、) ~ r i t l l t h e a d v e n t o f h i g h —t h r o u g h p u t p r o t e o

2、m i c s ，m i c r o a r r a y a n db i o i n f o r m a t i c s t e c h n o l o g i e s ，t h e b i o l o g i c a l c o m m u n i t y h a sb e e ne x p o s e dt oan e wd i s c i p l i n e ：S y s t e m sB i o l o g y ．T h ea

3、 i mo fs y s t e m s b i o l o g yi s t ou n d e r s t a n d t h e b i o l o g i c a l s y s t e m a t s y s t e m l e v e l ．E x p e r i m e n t d a t a a n a l y s i s a n db i o c h e m i c a ln e t w o r km o d e l i

4、 n ga n d s i m u l a t i o n a r et w o k e y p a r t so f t h em e t h o d o l o g yo f S y s t e m B i o l o g y ．T h ed i s s e r t a t i o nm a j o r f o c u s t h ea n a l y s i so f m u l t i - s o u r c ea n d t

5、i m es e r i e s d a t aa n d m o d e l i n ga n ds i m u l a t i o no f b i o c h e m i c a ln e t w o r k b a s e no nt h ea g e n tt e c h n o l o g y , a n d t h em o s t i m p o r t a n t f e a t u r e si n c l u d

6、e ：1 ．P r o t e i n —p r o t e i ni n t e r a c t i o n s ( P P I ) p l a ya k e y r o l ei nm a n y f u n d a m e n t a lb i o l o g i c a lp r o c e s s e s ，a n d c o m p r e h e n s i v e l y i d e n t i f y i n g t

7、h e m r e p r e s e n t s a c r u c i a l s t e pt o w a r d s s y s t e m a t i c a l l y d e f i n i n g t h e i r c e l l u l a r r o l e s ．A m e t h o d o fP r e d i c t i n gC O —c o m p l e x e d p r o t e i n p a

8、 i r s b a s e d o n c o m m u n i c a t i o n m o d e l u s i n g d i v e r s eb i o l o g i c a ld a t ai sg i v e n h e r e ．T h e o r ya n a l y s i sa n d e x p e r i m e n t r e s u l t ss h o w e d t h a tt h eg i

9、 v e nm e t h o d i sv e r y u s e f u l ．2 ．L i v i n g t h i n g sa r ec h a r a c t e r i z e db y a v e r yh i g hd e g r e eo fs t r u c t u r ea te v e r yl e v e l ．W es t u d yt h eo r d e rc h a n g eo fr a t ．p

10、 l a s m ap r o t e o m i cd a t a c a s u s e d b yT y p e2D i a b e t e s u s i n g t h eS h a n n o n E n t r o p y ．O u r e x p e r i m e n tr e s u l t ss h o w e d t h a tG K r a t s( t y p e2d i a b e t e s ) p r

11、e s e r v e d al a r g e re n t r o p i cv a l u e s t h a nW i s t a rr a t s ( n o r m a l )t h r o u g h o u t t i m e ．3 ．B i o m a r k e r s c a l lb eu s e dt o t r a c k t h ep r o c e s so f d i s e a s es u c ha

12、 sc a n c e r , d i a g n o s et h ed i s e a s e ，a n dd e t e c tt h ed r u gt a r g e t ．W ep r o p o s e daL o c a l i z e d —S t a t i s t i c —B a s e dA p p r o a c hf o ri d e n t i f y i n gb i o m a r k e r o f

13、o m i c sd a t a , w h i c hi m p r o v i n g t h e t h ee f f i c i e n c yo f b i o m a r k e r s e l e c t i o n ．4 ．I no r d e r t op r e s e n tt h ep h e n o m e e x i s t e di nt h eb i o l o g ys y s t e m ，w eg

14、i v e n an e wa g e n t - b a s e d c o m p u t a t i o n a l m o d e l i n g a n d s i m u l a t i o n p a r a d i g m f o r t h eb i o c h e m i c a lr e a c t i o nn e t w o r k s ．T h em e t h o dc a l l b ec o m b i

15、 n e dw i t ht h ep o p u l a rm e t h o d s a n d C a n b e w i d e l y u s e d t os t u d y t h em o l e c u l a r b i o l o g ys y s t e m ．K e yW o r d s ：S y s t e mB i o l o g y , T i m eS e r i e s D a t a , O m i

16、 cd a t a , M u l t i ．d a t a s o u r c e s ，P r o t e i n —p r o t e i ni n t e r a c t i o n ，O r d e ro f b i o l o g ys y s t e m ，B i o m a r k e rs e l e c t i o n ，M o d e l i n ga n d s i m u l a t i o n o f b i