[發(fā)明專利]一種雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710408502.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN107358062B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊利英;張莉彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G16B20/00
• 分類號(hào): G16B20/00
• 代理公司: 西安長(zhǎng)和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法，其特征在于，所述雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法包括分析網(wǎng)絡(luò)中重要調(diào)控因子miRNA的表達(dá)數(shù)據(jù)；利用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法選出與多種癌癥相關(guān)的miRNA；度量miRNA之間的皮爾森相關(guān)性；根據(jù)相關(guān)性和可調(diào)控癌癥的數(shù)量對(duì)miRNA進(jìn)行排序，篩選出強(qiáng)相關(guān)的miRNA，獲取其靶基因以及靶基因之間的相互作用關(guān)系；

所述雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法包括以下步驟：

步驟一，對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理：處理對(duì)象為行為miRNA名稱、列為樣本名稱的表達(dá)值矩陣，篩選出影響多種癌癥生物過程的miRNA；

步驟二，度量篩選出的miRNA之間的皮爾森相關(guān)性，皮爾森相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式如下：

根據(jù)T值和C值對(duì)miRNA進(jìn)行排序，T_i表示miRNA i在多種癌癥中表達(dá)異常的次數(shù)，C_i按如下公式計(jì)算：

其中，N為至少在五種癌癥中表達(dá)異常的miRNA組成的集合，n為集合N的元素個(gè)數(shù)，PCC(i，j)為miRNAi與miRNAj的皮爾森相關(guān)系數(shù)值，選出T值和C值大的miRNA記為重要miRNA；

步驟三，使用miRanda、miRDB、RNA22、TargetScan和CancerMiner預(yù)測(cè)重要miRNA的靶基因，根據(jù)假陽(yáng)率FDR(False Discovery Rate)小于某設(shè)定閾值的條件分別取五種預(yù)測(cè)結(jié)果的交集，作為每種方法的靶基因預(yù)測(cè)結(jié)果；

步驟四，將各miRNA的五種靶基因結(jié)果做交集，利用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)，通過基因編碼的蛋白質(zhì)評(píng)估得到的交集中基因之間的作用關(guān)系；

步驟五，綜合重要miRNA之間的聯(lián)系和靶基因之間的聯(lián)系，構(gòu)建雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

2.如權(quán)利要求1所述的雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟一具體包括：

1)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪時(shí)設(shè)定閾值為10，過濾掉平均值小于10的miRNA；

2)對(duì)每行miRNA數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)時(shí)設(shè)定P-value閾值為0.5，過濾掉P-value大于0.5的miRNA；

3)計(jì)算各組miRNA數(shù)據(jù)集中患病樣本表達(dá)值與正常樣本表達(dá)值之間的FC值時(shí)，設(shè)定閾值為2，篩選出FC大于2的miRNA。

3.如權(quán)利要求1所述的雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟二中計(jì)算miRNA之間皮爾森相關(guān)性后，只對(duì)相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值大于0.15的miRNA進(jìn)行排序。

4.如權(quán)利要求1所述的雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟三中FDR設(shè)定閾值為0.01，選取FDR小于0.01的基因作為相應(yīng)miRNAD的候選靶基因。

5.一種由權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法構(gòu)建的雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述雙層基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)上層為基因和基因之間的聯(lián)系，下層為miRNA和miRNA之間的聯(lián)系，上層和下層之間通過miRNA和基因的靶標(biāo)關(guān)系聯(lián)系。