基于拟合回归的癌症代谢分析和基因间相关性研究

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1、分类“显示文本号：TP39”不能横跨多行!单位代码：10183研究生学号：2012531039密级：公开基于拟合回归的癌症代吉林大学谢分析博士学位论文和基因间相基于拟合回归的癌症代谢分析和基因间相关性研究关性研Regression-BasedCancerMetabolismAnalysisandGene-Gene究RelatednessStudy作者姓名：田原专业：计算机科学与技术（生物信息学）吉林研究方向：计算生物学大学指导教师：徐鹰培养单位：计算机科学与技术学院2018年6月基于拟合回归的癌症代谢分析和基因间相关性研究Regression-BasedC

2、ancerMetabolismAnalysisandGene-GeneRelatednessStudy作者姓名：田原专业名称：计算机科学与技术（生物信息学）研究方向：计算生物学指导教师：徐鹰教授学位类别：工学博士培养单位：计算机科学与技术学院论文答辩日期：2018年6月5日授予学位日期：2018年6月5日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位1姓名职称工作单位盲审专家正高级重庆大学主席许东教授美国密苏里大学盲审专家正高级电子科技大学委员马志强教授东北师范大学盲审专家正高级中山大学委员梁艳春教授吉林大学委员欧阳继红教授吉林大学委员欧阳丹彤教授吉林大学委

3、员刘磊教授吉林大学委员宫雷光教授吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用(但纯学术性使用不在此限)。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的博士学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识

4、到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：2018年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊(光盘版)电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士■博士学科专业：计算机科学与技术（生物信息学）论文题目：基于拟合回归的癌症代谢分析和基因间相关性研究作者签名

5、：指导教师签名：2018年月日作者联系地址(邮编)：吉林大学计算机科学与技术学院130012作者联系电话：15543569566摘要摘要基于拟合回归的癌症代谢分析和基因间相关性研究拟合回归是一类用于分析和确定多种变量之间定量相互依赖关系的算法模型。作为被广泛使用的数据挖掘方法，它的应用极大地推动了以生物信息学为代表的众多学科的深入发展。本文使用、设计并实现基于拟合回归的算法模型，用于分析生物组学数据，进而回答生物信息学问题。论文的主要工作集中在谷氨酰胺和谷氨酸在多种癌症中的代谢分析和基于拟合回归模型的基因间相关性研究两方面。在第一部分主要研究工作中，本文使

6、用11种癌症和对照正常组织的转录组学数据研究谷氨酰胺和谷氨酸在癌症组织中的代谢异常，相较于仅使用细胞系实验和动物模型数据，其结果更能够如实地反映这两种氨基酸代谢在人体癌症组织中的真实情况；采用多元多重线性回归模型，用于计算每种癌症组织中谷氨酰胺/谷氨酸参与7种合成代谢过程中产物合成的程度及其统计显著性，在国内外众多研究工作中，首次对多种类型癌症组织中谷氨酰胺/谷氨酸参与生物过程水平进行了横向的比较。经过分析，对谷氨酰胺和谷氨酸在癌症组织中参与生物过程的情况有了全新的认识，发现这两种氨基酸在不同的癌症组织中参与7种合成代谢过程的程度存在显著异常，尤其是其中谷

7、氨酰胺和谷氨酸参与某些合成过程显著增强可以作为新的癌症代谢特征，为以谷氨酰胺和谷氨酸代谢为靶点的癌症治疗手段提供新思路与理论依据。在第二部分主要研究工作中，本文设计并实现基于拟合回归的多特征相似性（MFR）模型，联合使用两类异构基因对特征：共表达相似性和先验知识相似性，综合考量两种评分标准：共表达相关性和先验知识相关性，用于更准确地衡量特定实验条件下的基因间相关性，避免使用单一类型基因对特征和单一评分标准的不足；使用支持向量机为核心构建MFR模型，实现多目标优化，并保证模型具有较好的泛化能力；针对使用支持向量机这一广义线性逻辑回归模型为核心构建模型用于衡量

8、连续数值的基因间相关性问题，使用基因对样本属于正/负样本集合的“概