[發(fā)明專利]阿爾茨海默癥相關(guān)基因的預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811189477.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109215738B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李洪東;鄭劍濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G16B25/00
• 分類號(hào): G16B25/00;G16B40/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

本發(fā)明公開(kāi)了一種阿爾茨海默癥相關(guān)基因的預(yù)測(cè)方法，包括獲取數(shù)據(jù)信息；計(jì)算剪切異構(gòu)體表達(dá)的FPKM，篩選剪切異構(gòu)體并得到FPKM1；篩選剪切異構(gòu)體；對(duì)樣本聚類并剔除離群值；構(gòu)建樣本的無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)、拓?fù)渲丿B矩陣、節(jié)點(diǎn)相異性矩陣并聚類和合；轉(zhuǎn)換得到網(wǎng)絡(luò)邊文件；生成無(wú)向網(wǎng)絡(luò)并篩選得到具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)差異的剪切異構(gòu)體；對(duì)模塊進(jìn)行合并和判斷差異性，得到具有差異性的剪切異構(gòu)體；將具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)差異的剪切異構(gòu)體和具有差異性的剪切異構(gòu)體取并集，得到最終結(jié)果。本發(fā)明方法能夠?qū)Π柎暮ＤY的相關(guān)基因和剪切異構(gòu)體進(jìn)行預(yù)測(cè)，為后續(xù)的工作提供數(shù)據(jù)支撐和理論基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種阿爾茨海默癥相關(guān)基因的預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

阿爾茨海默病(AD)在美國(guó)是癡呆癥最常見(jiàn)的病因，其特點(diǎn)是各種認(rèn)知功能的逐步下降。年齡是AD中最重要的風(fēng)險(xiǎn)因素，但認(rèn)知功能的下降是個(gè)體特異性的，還受環(huán)境因素，個(gè)體經(jīng)驗(yàn)和遺傳因素的影響。與早期發(fā)病相關(guān)的基因通常為突變的淀粉樣前體蛋白基因APP，早衰老性PSEN1與PSEN2基因。與晚發(fā)性AD相關(guān)的候選基因包括A2M，ABCA1/2，CLU，PICALM，SORL1和TREM2。APOE，APP，tau也有與晚發(fā)性AD相關(guān)的可變剪切變體。了解不同的基因表達(dá)可以最終回答有關(guān)AD發(fā)病機(jī)理的問(wèn)題，并確定可能的疾病治療目標(biāo)。

在尋找與疾病相關(guān)基因的過(guò)程中，傳統(tǒng)的分析途徑，如差異分析軟件edgeR，DESeq2，limma的Voom函數(shù)等，是在基因水平上對(duì)表達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。但是，現(xiàn)有的分析方法所找到的基因并不能與病癥進(jìn)行良好的對(duì)應(yīng)，從而影響了人們對(duì)于病癥的認(rèn)識(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)Π柎暮ＤY的相關(guān)基因進(jìn)行預(yù)測(cè)的阿爾茨海默癥相關(guān)基因的預(yù)測(cè)方法。

本發(fā)明提供的這種阿爾茨海默癥相關(guān)基因的預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

S1.獲取AD患者和非AD患者的數(shù)據(jù)信息；

S2.計(jì)算AD患者和非AD患者的剪切異構(gòu)體(isoform)表達(dá)的FPKM值，根據(jù)得到的FPKM值對(duì)剪切異構(gòu)體進(jìn)行篩選，并對(duì)FPKM值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到FPKM1值；

S3.根據(jù)步驟S2得到的FPKM1值，再次對(duì)剪切異構(gòu)體進(jìn)行篩選；

S4.以步驟S3得到的剪切異構(gòu)體的信息為基準(zhǔn)，對(duì)AD患者和非AD患者進(jìn)行聚類，并剔除離群值；

S5.以步驟S4得到的AD患者和步驟S3得到的剪切異構(gòu)體構(gòu)建AD患者無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)以步驟S4得到的非AD患者和步驟S3得到的剪切異構(gòu)體構(gòu)建非AD患者無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)；

S6.根據(jù)步驟S5得到的AD患者無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)和非AD患者無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)，分別構(gòu)建各自的拓?fù)渲丿B矩陣TOM-AD和TOM-非AD；

S7.將步驟S6得到的拓?fù)渲丿B矩陣TOM-AD和TOM-非AD，各自轉(zhuǎn)換為節(jié)點(diǎn)相異性矩陣dissTOM-AD和dissTOM-非AD，并對(duì)節(jié)點(diǎn)相異性矩陣dissTOM-AD和dissTOM-非AD各自進(jìn)行聚類得到若干個(gè)模塊；

S8.對(duì)步驟S7得到的若干個(gè)模塊進(jìn)行相似性評(píng)價(jià)并合并；

S9.將步驟S6得到的拓?fù)渲丿B矩陣TOM-AD和TOM-非AD各自轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)邊文件；

S10.根據(jù)步驟S9得到的網(wǎng)絡(luò)邊文件生成無(wú)向網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算無(wú)向網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)篩選得到具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)差異的剪切異構(gòu)體；

S11.對(duì)步驟S8得到的若干個(gè)模塊進(jìn)行合并，并判斷合并后模塊的差異性，從而得到具有差異性的剪切異構(gòu)體；

S12.將步驟S10得到具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)差異的剪切異構(gòu)體和步驟S11得到的具有差異性的剪切異構(gòu)體取并集，得到最終預(yù)測(cè)的與阿爾茨海默癥相關(guān)的剪切異構(gòu)體。