《矩陣分解在基因組關聯研究中的套用》是依託復旦大學，由張淑芹擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：矩陣分解在基因組關聯研究中的套用
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張淑芹
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基因組關聯性的研究是近年來剛興起的課題，它主要通過研究基因組中的某些基因標記與疾病的關聯性，從而來研究某些基因與疾病的聯繫。本項目研究矩陣分解在基因組關聯中的套用，主要通過研究病人和常人的基因標記SNPs數據的不同模式，來研究其與疾病的關係。包括對SNPs數據得到的數字表示矩陣進行分解從而找出其中的一些特徵、對數字矩陣分解的算法研究以及對最終得到的理論結果在實際實驗數據中的分析等等。本課題是多學科交叉的課題，包括數學、生物信息學、醫學等各方面。據我們所知，目前對於基因組關聯的研究主要運用統計學的方法，本課題試圖直接從矩陣分解的角度分析得到的實驗數據，是在此領域的一個嘗試，許多相關的研究都還處於探索階段，需要更多的研究人員的參與。因此，我們期待該課題的立項，以便更有利的開展研究工作。它的立項無論對於數學還是生物信息學、醫學的發展都有著重要的理論和實踐意義。
結題摘要
本課題是關於數學、生物信息學和醫學的交叉學科，主要通過數學建模及矩陣分解來研究基因及SNPs與某些疾病的關係，我們主要側重於數學模型及算法。通過運用最最佳化和矩陣分析的工具，我們目前有以下幾個主要成果：1. 提出一個新的方法來從連續時間的基因表達數據中構建模型，從而來分析基因和基因之間的相互作用，此模型在已有模型的基礎上加入了網路的具體性質，具有更好的魯棒性，並且計算簡單；2. 提出了從給定的基因表達的穩定狀態數據來重新構建機率布爾網路模型的方法，從而可以研究每個基因的動態行為；3.運用干擾矩陣的方法來研究基因調控網路的長期動態行為，從而可以研究每個基因對系統的長期行為的影響；4.採用網路的手段來研究基因的功能，主要通過研究網路中的模組結構來對基因的功能做出預測，採用最最佳化建模和矩陣分解的工具；5.對生物網路結構的分層性給出模型及分析，分析基因網路中對應於不同層次的基因功能。對於每部分內容，我們都做了相應的數值實例，部分對真實的實驗數據作了分析，從而驗證了我們方法的有效性。以上這些方法從數學模型的角度給出了一些生物問題的解決方案，可以促進生物信息學相關領域的發展。本課題基本完成原定計畫，部分研究內容還在繼續進行。
