结合基因表达数据和ChIP-chip数据的酵母转录调控模块的识别

活细胞依赖其众多的转录调控模块来实现复杂的生物功能,识别转录调控模块对深入理解细胞的功能及其转录机制有着重要的意义。本文结合酵母基因表达数据和ChIP-chip数据,提出了一种转录调控模块识别算法。该算法通过采用不同的P值阈值分别得到了核心集和粗糙集,然后对核心集和粗糙集进行判别,最后对基因进行扩展之后得到基因转录调控模块。将该算法运用到两个酵母基因表达数据中,得到了一些具有显著生物学意义的基因转录调控模块。与其它算法相比,该算法不仅可以识别含有较多基因的转录调控模块,而且可以识别一些其它算法不能识别的基因转录调控模块。识别得到的基因转录调控模块有着不同的生物学功能,并且有助于进一步理解酵母的转录调控机制。     

一种基于类均值的肿瘤基因芯片数据的标准化方法

：分析了当前常用的标准化方法在肿瘤基因芯片中引起错误分类的原因,提出了一种基于类均值的标准化方法．该方法对基因表达谱进行双向标准化,并将标准化过程与聚类过程相互缠绕,利用聚类结果来修正参照表达水平．选取了5组肿瘤基因芯片数据,用层次聚类和K-均值聚类算法在不同的方差水平上分别对常用的标准化和基于类均值的标准化处理后的基因表达数据进行聚类分析比较．实验结果表明,基于类均值的标准化方法能有效提高肿瘤基因表达谱聚类结果的质量．     

面向异步多时延基因调控网络建模的高阶动态贝叶斯网络模型及其结构学习算法

目的：由基因芯片数据精确学习建模具有异步多时延表达调控关系的基因调控网络。方法：提出了一种高阶动态贝叶斯网络模型,并给出了网络结构学习算法,该模型假定基因的调控过程为多阶马尔科夫过程,从而能够建模基因调控网络中的异步多时延特性。结果：由酵母基因调控网络一个子网络人工生成了加入10%含噪声的表达数据用于调控网络结构学习。在75%的后验概率下,本文提出的高阶动态贝叶斯网络模型能够正确建模实际网络中全部的异步多时延调控关系,而经典动态贝叶斯网络仅能够正确建模实际网络中1/3的调控关系;ROC曲线对比表明在各个后验概率水平上高阶动态贝叶斯网络模型的效果均优于经典动态贝叶斯网络。结论：本文提出的高阶动态贝叶斯网络模型能够精确学习建模具有异步多时延表达调控关系的基因调控网络。     

面向异步多时延基因调控网络建模的高阶动态贝叶斯网络模型及其结构 学习算法

目的：由基因芯片数据精确学习建模具有异步多时延表达调控关系的基因调控网络。方法：提出了一种高阶动态贝叶斯网 络模型,并给出了网络结构学习算法,该模型假定基因的调控过程为多阶马尔科夫过程,从而能够建模基因调控网络中的异步多 时延特性。结果：由酵母基因调控网络一个子网络人工生成了加入10%含噪声的表达数据用于调控网络结构学习。在75%的后验 概率下,本文提出的高阶动态贝叶斯网络模型能够正确建模实际网络中全部的异步多时延调控关系,而经典动态贝叶斯网络仅 能够正确建模实际网络中1/3的调控关系;ROC曲线对比表明在各个后验概率水平上高阶动态贝叶斯网络模型的效果均优于经 典动态贝叶斯网络。结论：本文提出的高阶动态贝叶斯网络模型能够精确学习建模具有异步多时延表达调控关系的基因调控网 络。     

基于贝叶斯网络和相互作用可信度的蛋白质功能预测方法

蛋白质功能注释是后基因组时代研究的核心内容之一,基于蛋白质相互作用网络的蛋白质功能预测方法越来越受到研究者们的关注.提出了一种基于贝叶斯网络和蛋白质相互作用可信度的蛋白质功能预测方法.该方法在功能预测过程中为待注释的蛋白质建立贝叶斯网络预测模型,并充分考虑了蛋白质相互作用的可信度问题.在构建的芽殖酵母数据集上的三重交叉验证测试表明,在功能预测过程中考虑蛋白质可信度能够有效地提高功能预测的性能.与现有一些算法相比,该方法能够给出令人满意的预测效果.     

利用蛋白质相互作用关系改善基因芯片缺失数据估计的精度

针对基因芯片数据缺失问题,利用蛋白质相互作用关系与基因表达的内在联系,提出了一种利用蛋白质相互作用信息提高基因芯片缺失数据估计精度的方法.将蛋白质间的相互作用关系与基因表达数据间的距离相结合来计算基因间的表达相似度,根据这个新的相似性度量标准为含有缺失数据的基因选择更为合适的用于估计缺失值的基因集合.将新的相似性度量标准与传统的KNNimpute、 LLSimpute方法相结合,描述了对应的改进算法PPI-KNNimpute、 PPI-LLSimpute.对真实的数据集测试表明,蛋白质相互作用信息能有效改善基因缺失数据估计的精度.     

寡聚核苷酸芯片表达谱系统偏移的校正算法

多芯片对比实验中,由于多方面的变异因素,使得芯片间存在明显的系统偏移.因此,芯片表达谱数据的校正处理是关键的数据预处理步骤.当前,已经提出了很多校正算法,比如:比例常数校正、非线性校正、分位数校正等.提出了一种新的校正算法.在选择的最小秩差异探针集上,进行非线性M-A校正.并采用迭代策略减弱基准芯片方法对基准芯片选择的敏感性.在标准测试集上,同几种已知的方法进行了对比分析.     

Hela基因周期表达数据聚类及功能分析

目的:进一步了解与宫颈癌相关基因的功能以及作用关系.方法:根据Hela基因周期表达数据的时序特点,提出了KLCC聚类法.该方法以K-means法为平台,以基因问的局部相关系数(Local Correlative Coefficient,LCC)为相关性测度,并对K-means法进行了相应的改进,根据基因间的相关关系,分批对基因聚类.结果:在对Hela基因周期表达数据的聚类分析中,得到9个显著的功能类,其中有3个与肿瘤紧密相关,具有优于当前常用算法的性能.结论:KLCC法能够有效地识别Hela基因周期表达数据中的局部相关和异步相关,并对其进行功能显著的聚类,为宫颈癌的基因治疗提供参考和依据.