基于聚類分析的microRNA與疾病關聯(lián)關系分析.pdf

1、miRNA是近幾年生物信息學領域的研究熱點。它在人類疾病的產生、發(fā)展等過程中都起到非常關鍵的作用。雖然可以通過生物實驗的方法挖掘出某些致病miRNA，但是這里面往往會存在兩方面的問題，首先實驗方法的代價高、周期長；其次對于挖掘出的致病miRNA，如何確定哪些是最關鍵的致病miRNA。本文從生物信息需學的角度提出了一種尋找關鍵致病miRNA的方法，從而能夠利用預測分析的方法為miRNA研究者的生物實驗提供一定的指導，進而為基因疾病的診斷、

2、藥物的開發(fā)提供一定的依據(jù)。
　　 本文的研究工作包括三個部分。首先，我們從相關的生物信息數(shù)據(jù)庫及參考文獻中收集了miRNA和靶基因的關系對，miRNA和疾病的關系對，以及關鍵miRNA和疾病的關系對，整理成了三個數(shù)據(jù)集：miR2Target、miR2Disease和keyMiR2Disease。數(shù)據(jù)集miR2Target用來構建整個miRNA生物網絡，雖然它并不能完全反映人體內所有miRNA構成的生物網絡，但是該網絡卻一定是這個

3、大的生物網絡的一個真實子集，能真實反映它包含的miRNA之間的關系，是我們進行后續(xù)研究的基礎。數(shù)據(jù)集miR2Disease被用來在miRNA生物網絡中提取出某種疾病的致病miRNA生物網絡，這一過程的實現(xiàn)建立在miRNA的基本功能不變性上。數(shù)據(jù)集keyMiR2Disease被用來評價和控制疾病miRNA生物網絡的演化。其次，我們在數(shù)據(jù)集miR2Target上，利用二部圖的方法，構建了一個miRNA生物網絡，即如果兩個miRNA的靶基因集

4、合有相同的部分或它們的靶基因在蛋白質互作網絡上顯著互作或它們的靶基因在GO功能類上顯著互作，則我們都在這個miRNA之間建立一條連接邊，并依據(jù)具體情況給這條邊賦予權值。最后，我們在上述構建的miRNA生物網絡上利用數(shù)據(jù)集miR2Disease的信息提取出某種疾病的致病miRNA生物網絡，由于這種網絡中包含的致病miRNA的數(shù)量也是比較大的，不能鎖定那些關鍵的miRNA，所以接下來，我們利用數(shù)據(jù)集keyMiR2Disease中的信息，并通

5、過網絡聚類演化的方法在致病miRNA生物網絡中找到了一個包含大部分關鍵致病miRNA的最小集合。
　　 按照上述過程，本文構建了一個含有233個結點，7066條邊的miRNA生物網絡，它是一個有權無向圖。在這個生物網絡中有11個miRNA的度為零，hsa-mir-21和hsa-let-7a間的連接權值最大為60。以疾病Autoimmune Diseases為例，本文在miRNA生物網絡中提取出一個含有38個結點的致病miRNA網