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1、第33卷第2期东南大学学报(自然科学版)Vol133No122003年3月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Mar.2003基因表达模式分析及软件系统谢建明 孙 啸 谢雪英 陆祖宏(东南大学分子与生物分子电子学教育部重点实验室,南京210096)摘要:研究和实现了4种基因表达模式的聚类方法,开发了基因表达模式分析软件系统.该软件包含了两两平均连锁聚类法、系统聚类法、自组织特征映射法和模糊聚类等聚类算法,其中模糊聚类算法是首次用于基因
2、表达模式分析.该软件同时具有数据过滤、多种相似性度量选择、聚类方法选择和结果可视化等功能.对于同一组基因表达数据,可通过不同的聚类算法的组合,提供更多的基因分类信息,为生物体复杂的基因表达模式研究提供了一个重要的综合分析平台.关键词:基因表达模式;聚类分析;生物信息学软件;模糊聚类法中图分类号:Q52文献标识码:A文章编号:1001-0505(2003)0220201204GeneexpressionprofileanalysisandsoftwaresystemXieJianmingSunXiao
3、XieXueyingLuZuhong(EducationMinistryKeyLaboratoryofMolecularandBio2molecularElectronics,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:Asoftwarepackageforgeneexpressionprofileanalysishasbeenconstructed.Thekernelofthesoftwareconsistsof4clusteringalgor
4、ithmsincludingpair2wiseaveragelinkageanalysis,hierarchicalcluster2ing,self2organizationfeaturemapping,andfuzzyclusteringwhichisfirstappliedinthefield.Othertoolshavebeenintegratedintothesoftware,suchasdatapreprocessing,similaritymeasurementfunctionselec
5、tionanddatavisualization.Forthesamedatasetofgeneexpressionprofile,thissoftwarehasbeenshownasause2fulintegratedplatformtodelveintothecomplexregulatorymechanismbasedonexpressiondataoforganisms.Keywords:geneexpressionprofile;clusteringanalysis;bioinformat
6、icssoftware;fuzzyclusteringalgo2rithm[5,6] 基因表达是生物体中遗传信息传递和实现的的研究,而基因表达模式数据的分析仍是有待中间环节,而基因表达模式是基因表达调控的体现于进一步研究的关键环节,也是生物信息学的研究[7]和结果,因此对全基因组基因表达模式的研究有助热点.于揭示基因表达途径及其调控规律,同时揭示生物目前,已有多种算法应用于基因表达模式数据体基因型和表型之间的特定关系.DNA微阵列芯[7]的分析,如分类或聚类算法.虽然这些算法都能片等高通量基因检测
7、技术的出现,可以获取基于全根据基因表达模式之间的某种相关性将基因分组,[1]基因组的基因表达模式数据.基于DNA微阵列但是往往都只是提供了进一步进行生物学分析的芯片的基因表达模式检测在肿瘤诊断和全基因组线索,而且缺乏有效的对分类结果的评价标表达模式研究等方面得到了成功应用,可以发现与准[3,7].因此,本文将多种聚类算法集成在一起,通[2][3,4]肿瘤相关的特异表达谱或特定的调控网络.过选择不同的算法或组合,产生更多的基因分组信在DNA微阵列芯片应用于基因表达分析的研究息,以便从多个角度对基因表达
8、模式进行分析.在中,DNA微阵列的设计和制备技术已得到了广泛对多种聚类算法研究的基础上,构建了基因表达模式分析平台(geneexpressionandknowledgeexplo2 收稿日期:2002209223. 基金项目:国家863资助项目(2002AA231071)、东南大学科学ration,GEKE),它包括了两两平均连锁聚类法、系统基金资助项目(9207031090).聚类法、自组织特征映射法等常用的聚类算法,同作者简介:谢建明(1971—),男,讲师,xi
