《基於生物網路的人類microRNA與疾病關聯挖掘技術研究》是依託哈爾濱工業大學，由王亞東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於生物網路的人類microRNA與疾病關聯挖掘技術研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王亞東
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
從生物網路層面研究生物現象，有助於系統地闡明生物體內各種複雜事件發生的內在機制，尤其是揭示人類疾病的發病機理。近年來，生物信息學者提出了許多基於生物網路的挖掘基因與人類疾病關聯的模型，但還沒有學者提出挖掘microRNA與疾病關聯的模型。目前，大量研究表明microRNA與疾病密切相關，因此，發展生物信息學方法識別致病的microRNA意義重大。.本項目以人類microRNA和疾病為研究對象，明確microRNA之間的功能關係，構建microRNA功能網路，闡明致病microRNA的網路特性，構建人類疾病網路，建立基於生物網路的致病microRNA挖掘模型，開發致病microRNA挖掘系統，對每種疾病，挖掘出導致該疾病發生的microRNA。本項目的完成將為進一步揭示疾病的發病機制奠定基礎,為基於microRNA的疾病診斷及藥物開發提供依據。
結題摘要
本項目按原計畫順利進行，從生物信息學的角度提出四種疾病microRNA的挖掘方法，挖掘出潛在的導致疾病發生的microRNA，從而為生物學、醫學研究者有針對性地進行microRNA生物實驗提供一定指導，進而為藥物開發、臨床診斷治療提供一定的依據。本項目的主要成果包括： (1) 提出基於布爾網路的疾病microRNA挖掘技術 生物網路在挖掘編碼蛋白的疾病基因方面發揮了重要作用，然後在疾病microRNA挖掘領域，至今還未提出基於生物網路的疾病microRNA挖掘方法。因此本項目提出了構造布爾型的功能相關microRNA網路的算法，以網路的形式來研究microRNA。通過對網路的分析，我們發現布爾型microRNA網路像其他生物網路一樣，網路的度服從冪分布，網路具有層次模組性等特點。我們進一步構建了phenome-microRNAome網路， 發現“功能相關的microRNA失調傾向於導致表型相同或相似的疾病”這一規律。以此為理論基礎，提出了基於布爾型生物網路的疾病microRNA挖掘算法，並驗證了算法的有效性。 (2) 提出基於權重型網路的疾病microRNA挖掘技術 基於布爾網路的疾病microRNA挖掘技術在構造布爾型microRNA網路只需根據靶基因重疊的顯著性來確定二個microRNA之間的關聯關係。當知道microRNA對靶基因的抑制強度信息時，可以利用該信息構建權重型網路。因此，我們提出了基於權重型網路的疾病microRNA挖掘方法，取得了很好的性能。 (3) 提出基於支持向量機的疾病microRNA挖掘方法 為了直接從數據出發挖掘疾病microRNA，我們把疾病microRNA的挖掘問題轉化為一個分類問題，提出了基於支持向量機的疾病microRNA挖掘方法，把數據挖掘、機器學習的思想引入到疾病microRNA的挖掘中並交叉驗證了方法的有效性。 (4) 提出基於基因組數據融合的疾病microRNA挖掘技術 整合了多種生物數據資源，構建了全人類基因組範圍的基因功能相關網路，在此網路基礎上，提出了利用microRNA的靶基因與已知的感興趣疾病的致病基因之間在網路上的功能關係來挖掘新的潛在的疾病microRNA的算法，將算法套用到結腸癌上驗證了算法的有效性。
