基于本體論的電子基因表達(dá)譜分析系統(tǒng)的構(gòu)建.pdf

1、基因表達(dá)譜是通過檢測細(xì)胞內(nèi)各種mRNA含量來了解各種基因在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)情況，從而檢測基因表達(dá)變化的情況，進(jìn)而可以反映疾病發(fā)生的狀態(tài)。通過比較不同環(huán)境下細(xì)胞的基因表達(dá)譜，如正常組織與疾病組織、藥物的存在與否等，可以發(fā)現(xiàn)某種或某些基因在這些過程中起到了關(guān)鍵性的作用，因此表達(dá)譜分析在科學(xué)研究和臨床診斷上有重要意義。目前構(gòu)建基因表達(dá)譜的方法主要有三種：基因芯片、SAGE(基因表達(dá)串聯(lián)分析)以及EST。基因芯片構(gòu)建表達(dá)譜雖然具有速度高和準(zhǔn)確度高的

2、優(yōu)點(diǎn)，但是它只能構(gòu)建目前已經(jīng)有基因芯片物種的表達(dá)譜，沒有基因芯片的物種也就無能為力了。SAGE技術(shù)雖然避免了基因芯片的只針對(duì)特定物種的缺點(diǎn)，但是它構(gòu)建步驟繁瑣且時(shí)間長。而且基因芯片和SAGE的成本都很高，而存儲(chǔ)在生物信息數(shù)據(jù)庫中的電子EST是不可多得的研究用例，由此提出根據(jù)電子EST來構(gòu)建電子基因表達(dá)譜。
　　 進(jìn)入后基因組時(shí)代，獲得大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)已不是生物信息學(xué)家關(guān)心的主要問題，利用生物信息學(xué)的原理，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的分

3、析是研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，本文即在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合軟件工程原理，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)路資源，從各大生物信息數(shù)據(jù)庫中采集相關(guān)序列，采用EST策略開發(fā)電子基因表達(dá)譜構(gòu)建和分析平臺(tái)。
　　 通過這個(gè)平臺(tái)可以根據(jù)需要構(gòu)建和分析已有EST數(shù)據(jù)的物種的電子基因表達(dá)譜。論文首先介紹基因表達(dá)譜的基本內(nèi)容、構(gòu)建基因表達(dá)譜常用的方法，以及Gene Ontology(基因本體論)相關(guān)原理，并且討論了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在生物信息學(xué)研究中的所處的重要地位，以及構(gòu)

4、建電子基因表達(dá)譜分析系統(tǒng)所要用到的開發(fā)語言、軟件開發(fā)架構(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境等。
　　 隨后按軟件工程項(xiàng)目開發(fā)規(guī)范，詳細(xì)闡述了電子表達(dá)譜分析系統(tǒng)構(gòu)建的各個(gè)分析設(shè)計(jì)步驟：需求分析、系統(tǒng)總統(tǒng)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，接著介紹系統(tǒng)的使用說明，最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)價(jià)。在需求分析、總統(tǒng)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段采用自上而下、逐步求精的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。開發(fā)出基于J2EE架構(gòu)的電子基因表達(dá)譜分析系統(tǒng)。
　　 本課題綜合了生物信息學(xué)原理、軟件工程原理