安徽大学学报(自然科学版)
安徽大學學報(自然科學版)
안휘대학학보(자연과학판)
JOURNAL OF ANHUI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCES EDITION)
2015年
1期
97-103
,共7页
孔薇%张娜%杨旸%牟晓阳
孔薇%張娜%楊旸%牟曉暘
공미%장나%양양%모효양
阿尔茨海默病%加权子网络%炎症反应%PPI 网络%基因功能模块子网
阿爾茨海默病%加權子網絡%炎癥反應%PPI 網絡%基因功能模塊子網
아이자해묵병%가권자망락%염증반응%PPI 망락%기인공능모괴자망
Alzheimer’s disease%weighted sub-network%inflammation%PPI network%gene function module subnet
整合阿尔茨海默症患者6个脑区的基因表达数据和蛋白质相互作用数据,较好地避免了基因表达数据高噪声、高变异等不足对构建基因调控网络精度和准确性的影响。考虑到脑部神经炎症是 AD 发病的重要原因之一,以及钙平衡失调可能是 AD 几个致病因素联系的纽带,结合蛋白质网络挖掘与 AD 发病密切相关的基因及炎症和钙离子功能网络,采用最大权重诱导子图(Heinz)算法实现两种高通量数据的结合并提取显著扰动子网,在此基础上利用基于边权的模拟退火算法预测和优化扰动网络,去除网络中较弱的相互作用,添加预测的较强的相互作用,提高网络的精度。实验共提取206个特征基因,并且提取了脑部炎症及钙离子作用机制的功能模块子网。结果证明,使用基于边权的模拟退火算法进一步加强了功能网络的模块性。经生物学分析证明炎症和钙离子机制在 AD 致病机制中起着很大的作用。这些数据在不同方面为系统地认识基因的复杂调控机制提供了必要的信息。
整閤阿爾茨海默癥患者6箇腦區的基因錶達數據和蛋白質相互作用數據,較好地避免瞭基因錶達數據高譟聲、高變異等不足對構建基因調控網絡精度和準確性的影響。攷慮到腦部神經炎癥是 AD 髮病的重要原因之一,以及鈣平衡失調可能是 AD 幾箇緻病因素聯繫的紐帶,結閤蛋白質網絡挖掘與 AD 髮病密切相關的基因及炎癥和鈣離子功能網絡,採用最大權重誘導子圖(Heinz)算法實現兩種高通量數據的結閤併提取顯著擾動子網,在此基礎上利用基于邊權的模擬退火算法預測和優化擾動網絡,去除網絡中較弱的相互作用,添加預測的較彊的相互作用,提高網絡的精度。實驗共提取206箇特徵基因,併且提取瞭腦部炎癥及鈣離子作用機製的功能模塊子網。結果證明,使用基于邊權的模擬退火算法進一步加彊瞭功能網絡的模塊性。經生物學分析證明炎癥和鈣離子機製在 AD 緻病機製中起著很大的作用。這些數據在不同方麵為繫統地認識基因的複雜調控機製提供瞭必要的信息。
정합아이자해묵증환자6개뇌구적기인표체수거화단백질상호작용수거,교호지피면료기인표체수거고조성、고변이등불족대구건기인조공망락정도화준학성적영향。고필도뇌부신경염증시 AD 발병적중요원인지일,이급개평형실조가능시 AD 궤개치병인소련계적뉴대,결합단백질망락알굴여 AD 발병밀절상관적기인급염증화개리자공능망락,채용최대권중유도자도(Heinz)산법실현량충고통량수거적결합병제취현저우동자망,재차기출상이용기우변권적모의퇴화산법예측화우화우동망락,거제망락중교약적상호작용,첨가예측적교강적상호작용,제고망락적정도。실험공제취206개특정기인,병차제취료뇌부염증급개리자작용궤제적공능모괴자망。결과증명,사용기우변권적모의퇴화산법진일보가강료공능망락적모괴성。경생물학분석증명염증화개리자궤제재 AD 치병궤제중기착흔대적작용。저사수거재불동방면위계통지인식기인적복잡조공궤제제공료필요적신식。
The gene expression data of six brain regions with Alzheimer’ s disease are integrated with protein interaction data . The high noise and high mutation from gene expression can influence the accuracy of the construction of gene regulatory network .The integrated method can solve the problem .The brain inflammation is considered being one of the important reasons for AD .And calcium balance disorders may be the link of several pathogenic factors of AD . In combination with protein network excavates genes , it’ s inflammation and calcium ion function network in Alzheimer’ s disease . The use of Heinz algorithm can realize the combination of two high‐throughput data and extract the significant disturbance subnet .On the basis of that ,the use of simulated annealing algorithm based on edge right can predict and optimize disturbance network .It improves the accuracy of the network .206 feature genes and functional modules subnet of inflammation and calcium ion are extracted . Using the simulated annealing algorithm based on edge right further strengthens the modularity of function network . Biological analysis has proved that <br> inflammation and calcium ions play an important role in AD pathogenesis .