基于人类基因连接组的视网膜色素变异致病基因预测

摘要

人类基因组图谱绘制的完成标志着人类进入了后基因组时代，人们开始对基因组的结构、表达、修复、功能等进行研究。这就为从分子水平上挖掘遗传疾病的致病机理，诊断病人的致病基因提供了条件。
　　随着复杂网络理论研究的不断深入，综合运用生物学和复杂网络研究人类疾病成为热门研究方向。通过建立具有生物学意义的生物分子网络，如蛋白质相互作用网络、代谢网络等，可以从分子水平分析遗传疾病的致病机理，进而预测其致病基因。
　　然而目前的致病基因诊断方法还存在很多不足，本文针对这些不足进行了改善，基于节点相似性理论预测视网膜色素变异遗传病的致病基因，主要进行了两方面的相关工作：
　　（1）提出了一种新的基于最短路径的相似性计算方法，对基于共同邻居、基于最短路径的局部相似性计算方法和全局方法进行了分析比较。
　　（2）基于新相似性设计了新型致病基因预测方案，通过分析对比视网膜色素变异三条代谢通路中各基因的拓扑地位，确定 RHO为核心基因。基于 STRING数据库中蛋白质相互作用数据构建了人类基因连接组。设计了实验，得到了病人样本致病基因预测的效果。最后，对比了各种方法的致病基因预测效果，合理解释了各种方法的优劣。

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第1章 引言

1.1选题的目的和意义

1.2国内外研究动态

1.3 论文要解决的问题和研究内容

1.4本文的组织结构

第2章 复杂网络理论和节点拓扑相似性

2.1复杂网络描述及其拓扑性质分析

2.2 节点拓扑相似性指标

第3章 复杂网络节点拓扑相似性分析

3.1 局部拓扑相似性分析

3.2全局拓扑相似性分析

3.3 基于最短路径改进的相似性计算方法

3.4改进方法在Facebook社交网络上的链路预测

第4章 基于复杂网络的视网膜色素变异致病基因预测

4.1 视网膜色素变异病理介绍

4.2致病基因预测流程

4.3数据预处理

4.4核心基因与候选基因的获取策略

4.5人类基因连接组的构建与分析

4.6 视网膜色素变异致病基因预测结果分析

4.7本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果

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