microrna的肿瘤表达研究及协同调控网络分析

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1、万方数据中图分类号UDC博士学位论文学校代码10533密级公珏microRNA的肿瘤表达研究及协同调控网络分析ExpressionProfileofmicroRNAinTumorandmicroRNASynergisticRegulatoryNetworkAnalysis作者姓名：崔洪亮学科专业：生物医学工程研究方向：生物信息学学院(系、所)：卫生部肝胆肠外科研究中心指导教师：张阳德教授中南大学二O一四年五月、万方数据学位论文原创性声明}t111111111IIIHl11111111111111IIIIIIlUIY2688129

2、本人郑重声明，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。尽我所知，除了论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，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：茸年上月4日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和

3、电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：—蛳作者签名：[1童f兰甄夕日期：埠年j月丑日导师签名日期：盟年上月司臼万方数据microRNA的肿瘤表达研究及协同调控网络分析摘要：传统分子生物学着重于研究单个基因功能，但生物体是一个复杂的系统，基因间彼此相互作用形成网络，基因网络的功能并不简单的是单个基因功能之和。因此在后基因组时代，功能基因组的目标之一是从已有的海量试验数据中挖掘基因网络

4、，并分析其隐含的生物规律。MicroRNA(miRNA)基因广泛存在于各种动植物、一些病毒甚至藻类中，microRNA之间的协同作用是一个被广泛接受的调控机制，但是从系统的角度进行研究还比较缺乏。此外有越来越多证据表明，microRNA的表达异常与多种癌症有关，这使得microRNA成为癌症诊断和治疗的一个新的候选生物标记物。为了整合癌症相关microRNA的表达信息，并促进人类癌症的检测与分类，本工作开发维护并升级了包含人类癌症中差异表达的microRNA的公用数据库(dbDEMC)。该数据库的数据汇集了同类相关文献中48种m

5、icroRNA芯片的数据，以提供microRNA表达水平的变化信息，dbDEMC主要是基于对高通量表达数据的挖掘，所得到结果可以提供给研究人员更多的定量信息。进一步工作中，本论文基于dbDEMC中各种类型的数据汇总和分析，从系统的角度阐述了microRNA的协同作用，探讨了microRNA与癌症之间的关系。通过整合microRNA预测的靶基因数据和microRNA与其靶基因的表达数据，本研究构建了microRNA的协同调控网络，把网络的拓扑结构特征和可能的生物学功能关联起来。通过对microRNA在正常组织、癌组织以及胚胎干细胞

6、中的表达分析挖万方数据掘出HubmicroRNA，这类分子可能在正常组织和发育过程中发挥关键的作用。一些HubmicroRNA的下调，特别是hsa．miR．30家族，可能对癌的发生有一定的作用。同时通过靶基因的表达分析，找到HubmicroRNA下调的靶基因，而且这些靶基因中显著富集癌相关基因。当研究结合位点的数量时，发现HubmicroRNA的结合位点显著少，这一现象说明HubmicroRNA在协同作用中发挥补充的角色。此外，在microRNA和肿瘤的研究工作中，本论文应用高通量表达谱技术检测术后早晚期复发肝癌病人的肝脏mic

7、roRNA表达谱，筛选出超过30条在早晚期复发肝癌样本中具有差异表达的microRNA，并通过生物信息学与系统生物学方法重建肝癌术后复发相关的microRNA转录后调控网络，并分析了microRNA调控网络中的关键基因模块和相应富集的生物功能，从中识别了microRNA及其靶基因参与到的分子生物学代谢途径，而对其在肝癌术后复发中的功能进行深入研究，了解microRNA在肝癌早期复发与晚期复发中所扮演的角色。终上所述，通过microRNA的公用数据库(dbDEMC)的构建和挖掘，为microRNA表达提供了一个更广谱的数据资源。该

8、数据库和协同调控网络的建立为癌症的相关研究提供了新的视角，对帮助鉴定癌症相关microRNA并进一步分析它们对癌症形成的影响起到重要作用。此外，从整体水平上分析肝癌相关的microRNA转录后调控网络，并寻找与肝癌术后早晚期复发相关的分子标记，以期对肝癌的术后复