基因表达调控网络的构建方法研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERDISSERTATION（电子科技大学图标）论文题目基因表达调控网络的构建方法研究学科专业生物医学工程指导教师饶妮妮教授作者姓名王敏班学号200520901009分类号密级UDC注1学位论文基因表达调控网络的构建方法研究（题名和副题名）王敏（作者姓名）指导教师姓名饶妮妮教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士专业名称生物医学工程论文提交日期2

2、008.5论文答辩日期2008.6学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2008年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论

3、文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要在后基因组时代，生物学所面临的基本挑战之一就是理解控制细胞活动的复杂基因调控网络。随着大量微阵列实验的进行，给生命科学的研究带来了丰富的实验数据，利用这些实验数据构建基因调控网

4、络使在分子水平上研究细胞的功能成为可能。由于一个基因的表达会受到其他基因的影响，而这个基因又会影响其他基因的表达，这种相互影响相互制约的关系就构成了复杂的基因表达调控网络。因此，基因调控网络描述了多个基因之间协同完成不同任务的关系。通过构建基因调控网络，可以对某一个物种或组织中的全部基因的表达关系进行整体的模拟分析和研究，从而在系统的框架下认识生命现象和揭示生命活动的基本规律。当前贝叶斯网络方法被广泛用于基因调控网络的构建，然而一些贝叶斯网络结构学习算法需要使用已知的节点顺序进行结构学习，如K2和TPDA

5、-∏算法。在先验信息未知时，节点间的顺序是不可能得到的，若使用随机的节点顺序进行结构学习，其准确性将非常差，所以这在很大程度上限制了贝叶斯网络结构学习方法的应用。本文提出了一种推断节点拓扑顺序的方法，它弥补了贝叶斯网络结构学习需要节点顺序的不足。将该方法分别与K2算法和TPDA-∏算法进行结合，形成了两种推断贝叶斯网络结构的新方法，把它们分别叫做NO-K2算法和NO-TPDA-∏算法。最后，分别用基准数据集和酵母基因芯片数据对这两种算法进行仿真实验，都获得了较好的效果。关键字：基因调控网络，节点拓扑排序，

6、贝叶斯网络，K2算法，TPDA-∏算法IABSTRACTABSTRACTInthepost-genomicera,oneofthefundamentalchallengesinthebiologicalfieldremainsunderstandingthecomplexgeneregulatorynetworksthatcontrolcellularfunctions.Withthedevelopmentofhigh-throughputmicroarraytechnologies,itbringsag

7、reatdealofmicroarraydatatolifescienceresearch,andconstructinggeneregulatorynetworksfromtheseexperimentaldatamakescellularfunctionalresearchpossibleatthemolecularlevel.Becausetheexpressionofonegenewillbeinfluencedbyothergenes,andthegenewillalsoinfluencethe

8、expressionsofothergenes,theseinteractionswillconstructacomplexgeneregulatorynetwork.Sogeneregulatorynetworksdescribetherelationshipsamongmanygeneswhichcompletedifferenttaskscooperatively.Constructinggeneregulatoryne