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基于网络成分分析的阿尔茨海默症靶基因动态表达研究 被引量:3
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作者 孔薇 崔地博 牟晓阳 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期418-425,共8页
解析转录因子与靶基因之间相互调节的关系并构建转录调控网络,对研究阿尔茨海默症(AD)的致病机理、早期诊断及制药等具有重要意义。网络成分分析(NCA)是一种能够动态预测转录因子活性并表现其影响关系的方法。本研究利用转录因子对靶基... 解析转录因子与靶基因之间相互调节的关系并构建转录调控网络,对研究阿尔茨海默症(AD)的致病机理、早期诊断及制药等具有重要意义。网络成分分析(NCA)是一种能够动态预测转录因子活性并表现其影响关系的方法。本研究利用转录因子对靶基因的调控作用,及基因在AD不同病程中表达的先验知识和生物数据,通过预处理AD基因表达数据,选择出10个转录因子和85个靶基因进行网络成分分析,并利用162条调控关系构建AD基因调控网络,形成和展示了转录因子对靶基因的动态调控关系和作用。通过动态预测转录因子活性及构建网络图,发现转录因子在AD疾病的不同程度的活性有明显变化趋势,其调控的靶基因变化符合AD的病理特征。如靶基因NONO在转录因子ANAPC5的调控下,表达值由3 126上升至4 508,而靶基因YWHAZ表达值由6 000下降到接近于0。该研究为AD致病机理探寻、早期诊断和相应的分子生物学实验,提供了新的思路和依据。 展开更多
关键词 阿尔茨海默症 网络成分分析 转录因子 动态网络结构
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基于互信息研究的乳腺癌与阿尔茨海默症的免疫系统发病机理探寻 被引量:2
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作者 刘芳 孔薇 牟晓阳 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期292-300,共9页
近年来,越来越多的流行病学研究显示多种癌症与阿尔茨海默症(AD)呈现负相关,但分子生物学机制尚不明确。从基因信号传导及调控网络构建方面研究这种负相关,将对两种疾病致病机理的探寻起重要作用。选取乳腺癌(BC)与AD进行对比研究。考... 近年来,越来越多的流行病学研究显示多种癌症与阿尔茨海默症(AD)呈现负相关,但分子生物学机制尚不明确。从基因信号传导及调控网络构建方面研究这种负相关,将对两种疾病致病机理的探寻起重要作用。选取乳腺癌(BC)与AD进行对比研究。考虑到传统特征基因提取方法注重单个基因在不同样本中的表达差异而忽视基因之间的关联性,从基因之间的关联性出发,利用互信息(MI)首先提取两种疾病中共有的差异表达基因作为特征基因。在此基础上,鉴于网络成分分析(NCA)约束条件较强、运行时间过长等局限性,采用快速网络成分分析算法(Fast NCA),推演出特征基因中转录因子的表达活性及其对靶基因的调控强度,并分别构建两种疾病的转录调控网络。实验结果表明,转录因子POLR2E、RFC5、THOC4、FBXO22、KPNA1、MYST3、PTBP1等在两种疾病中表达活性及调控作用相反,如转录因子RFC5的表达活性从健康到BC患病过程中由0.269降低至0.077,而从健康到AD患病过程中则由-0.430升高至0.307。通过分子生物学分析可知,它们所影响的调控关系及生物过程对BC及AD的致病起着关键作用,对两种疾病之间呈现负相关性机制的探寻具有重要意义。 展开更多
关键词 乳腺癌 阿尔茨海默症 互信息 快速网络成分分析 机体免疫
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基于非负矩阵分解的大脑不同区域基因表达数据分析 被引量:1
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作者 孔薇 陶伟杰 牟晓阳 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期875-881,共7页
基因之间存在多种多样的表达调控活动,一般认为这些调控关系隐含在基因表达谱中。针对阿尔茨海默症(AD)起病隐匿、诊断难、发病机理复杂以及基因信号传导通路和调控关系难以重建等特征,利用非平滑非负矩阵分解(nsNMF)方法提取AD致病基因... 基因之间存在多种多样的表达调控活动,一般认为这些调控关系隐含在基因表达谱中。针对阿尔茨海默症(AD)起病隐匿、诊断难、发病机理复杂以及基因信号传导通路和调控关系难以重建等特征,利用非平滑非负矩阵分解(nsNMF)方法提取AD致病基因,聚类过程中利用共表型相关性系数(CCC)选取聚类数k的值,得到最优的聚类数目。针对基因表达数据噪声高、信息变量隐藏难分析的困难,考虑AD的发生发展与许多大脑功能区域密切相关的特性,提出将nsNMF分别应用于AD患者的大脑海马区、内嗅区皮质、颞中回及视觉皮层区的基因表达数据中,共提取3 800个显著基因,其中包括确定与AD致病机理有关联的10个致病基因,并进行了生物学分析,得到了AD相关的细胞凋亡、代谢及炎症反应等生物过程,显示nsNMF方法及大脑多区域数据集的联合分析能更全面地探寻AD信号传导关系及基因调控方式。 展开更多
关键词 微阵列基因表达数据 非负矩阵分解 阿尔茨海默病
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基于转录调控网络研究的乳腺癌与系统性红斑狼疮免疫系统发病机理探寻
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作者 孔薇 胡亚静 牟晓阳 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第1期5-12,共8页
利用快速独立成分分析(FastICA)方法提取乳腺癌(BC)和系统性红斑狼疮(SLE)2种疾病的差异表达基因。在此基础上,结合转录因子对靶基因调控的生物学先验信息,利用网络成分分析(NCA)算法提取了转录因子在2种疾病中调控强度及对靶基因调控... 利用快速独立成分分析(FastICA)方法提取乳腺癌(BC)和系统性红斑狼疮(SLE)2种疾病的差异表达基因。在此基础上,结合转录因子对靶基因调控的生物学先验信息,利用网络成分分析(NCA)算法提取了转录因子在2种疾病中调控强度及对靶基因调控活性的变化情况,构建2种疾病均有显著变化的11个转录因子和18个靶基因的转录调控网络。该研究为进一步探寻BC和SLE的免疫发病机制和相应的分子生物学实验提供了新的方向和依据。 展开更多
关键词 乳腺癌 系统性红斑狼疮 快速独立成分分析 网络成分分析 免疫
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试论中国当代建筑师的创作“姿态”
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作者 牟晓阳 《城市建筑》 2014年第11期273-273,共1页
本文通过回顾中国现代本土文化建筑的发展历程,探讨了当代青年建筑师在对待本土文化设计时所呈现的态度。结合他们的创作背景及建筑作品,总结归纳了其创作“姿态”,从中寻求当代建筑师所应秉持的态度与承担的责任。
关键词 中国当代建筑师 本土设计 创作态度
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基于贡献度排序的肾透明细胞癌串扰通路分析
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作者 邓金 孔薇 +1 位作者 王帅群 牟晓阳 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期424-430,共7页
基于基因信号传导通路理解生物过程,已成为探索疾病致病机理的重要手段。通常采用单一通路中差异表达基因数量的方法来衡量通路对疾病发生和后续发展的影响,而忽略基因间的相互扰动影响及通路间的串扰关系。因此,提出一种基于通路贡献... 基于基因信号传导通路理解生物过程,已成为探索疾病致病机理的重要手段。通常采用单一通路中差异表达基因数量的方法来衡量通路对疾病发生和后续发展的影响,而忽略基因间的相互扰动影响及通路间的串扰关系。因此,提出一种基于通路贡献度排序的串扰分析方法,以分析通路间的相互串扰在肾透明细胞癌(KIRC)致病机理中的影响。首先,利用信号通路影响分析(SPIA)方法对KIRC相关的通路进行贡献度排序;其次,结合距离相关性(DC)算法,分别计算在患病样本和健康样本中高贡献度信号通路之间的串扰值;最后,计算患病样本和健康样本通路串扰差值,筛选出串扰变化值高于0.1的串扰通路。结果表明,在21条KIRC患病前后串扰关系变化值较大的串扰通路中,爱泼斯坦-巴尔病毒信号通路与ErbB信号通路患病和健康样本串扰关系差值变化为-0.12,肾细胞癌信号通路与ErbB信号通路差值变化为-0.20,帕金森病信号通路与蛋白质在内质网中加工信号通路差值变化为-0.14,金黄色葡萄球菌感染信号通路与11条信号通路之间的串扰均发生了显著的变化,差值变化在0.11~0.13之间。同时,分子生物学分析可验证这些通路间串扰的显著变化对KIRC的发生和发展具有重要影响。该方法可有效地探索已知及潜在与KIRC致病机理密切相关的失调信号传导通路。 展开更多
关键词 通路串扰 贡献度 差异表达基因 肾透明细胞癌
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基于大脑不同区域的阿尔茨海默症基因表达数据分析 被引量:2
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作者 孔薇 牟晓阳 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期994-997,1002,共5页
提出了采用Tukey双权函数作为FastICA(Fast Independent Component Analysis)方法的非线性函数,对阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)多个脑区域基因表达数据进行显著基因提取,揭示其基因表达调控关系.针对传统聚类方法基于全局聚... 提出了采用Tukey双权函数作为FastICA(Fast Independent Component Analysis)方法的非线性函数,对阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)多个脑区域基因表达数据进行显著基因提取,揭示其基因表达调控关系.针对传统聚类方法基于全局聚类且只能将某个基因聚类到某一类的缺陷,改进的FastICA方法能够对基因表达数据进行快速有效的双向聚类,能够满足同一个基因可能参与不同信号传导通路的生物特性.同时考虑到人脑中海马区、内嗅皮质区、颞中回及视觉皮层区均与学习与记忆功能密切相关,将算法对多个脑区域进行基因表达调控综合分析.结果表明,大量炎症反应是AD致病的重要因素之一. 展开更多
关键词 微阵列基因表达数据 阿尔茨海默症 独立成分分析 基因调控网络
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