基因表達與調控組織特異性模式發現及評價機制研究

《基因表達與調控組織特異性模式發現及評價機制研究》是依託天津大學，由宮秀軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基因表達與調控組織特異性模式發現及評價機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：宮秀軍
• 依託單位：天津大學

項目摘要

辨識和分析組織特異性基因及其調控關係對理解生物體的內在活動機制、具有針對性的疾病診斷和藥物設計具有重要作用。本項目以基因表達及調控的組織特異性為研究對象，利用貝葉斯分析的方法與理論，從基因表達、序列模式及相互作用網路三個層次，綜合研究組織特異性模式發現與評價算法。具體地說，研究基於約束的貝葉斯混合模型分析基因跨組織的共表達模式，通過基因集合富集分析來評價模式的有效性；集成現有的模式發現方法，發現組織特異性基因序列模式，通過貝葉斯因子分析的方法，評價目標基因序列模式的重要性；構建組織特異性基因及其轉錄因子與編碼蛋白相互作用網路，通過網路拓撲分析方法，研究相互作用網路的特異性結構。最終，構建一個基於語義網的基因表達及其調控組織特異性綜合知識庫。

結題摘要

該項目以基因表達及調控的組織特異性為研究對象，利用機器學習尤其是貝葉斯的方法與理論，從基因表達、調控序列模式及相互作用網路三個層次，綜合研究組織特異性模式發現與評價算法。實現了一個集成多種序列發現算法的工作流web服務；設計了集成Z-score檢驗、貝葉斯假設檢驗和超幾何分布假設檢驗、融合三種評分放的序列模式有效性檢驗方法；設計和實現了基於隨機遊走隱馬爾科夫模型的生物網路子圖查詢算法和基於中介度的Date Hub蛋白識別算法，用以發現人類組織相互作用網路中保守的功能子模組；設計和實現了用於處理生物大數據的疊代MapReduce分散式架構及評價挖掘算法有效性的PAC-Bayes泛華別介計算方法；設計和實現了基於語義模型的基因表達與調控中和知識庫平台。項目成果進一步推廣獲得了國家863計畫生物大數據處理專項支持及在電子政務與醫院信息化方面的套用。