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《江南大学》 2010年
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基因调控网络的建模及其结构分解方法研究

徐红林  
【摘要】: 生物信息学是在从信息处理与分析的角度研究生命现象的一门新兴学科,基因调控网络的建模研究是近年来研究系统生物学的有效信息化手段之一。基因调控网络是在高度联通的细胞环境中,将基因组作为一个整体的组织结构从系统学角度来研究基因的功能与行为。随着信息技术和计算科学的进步,在过去几十年的时间里,基因调控网络得到了广泛的研究和迅猛的发展,在详细解读细胞代谢的功能基础上,对探索生命活动的机理,疾病的起因和治疗发挥了巨大的作用。 本文主要针对基因调控网络的模型的参数构建和结构分析的问题进行了研究,包括布尔基因网络的在随机状态下的拓扑性质的证明,基于概率布尔网络参数构建基础上的结构分解,模糊布尔基因网络的智能计算方法构建,从解构和建构两个角度对基因调控网络进行研究。此外,提出一种适合时序基因表达数据的混合聚类算法。具体来说,本论文的创造性工作主要分述如下: 1结合小世界网络理论,采取一种布尔网络随机化的方法,结合复杂网络的理论,对经典随机布尔网络进行随机采样和仿真,证明作为基因调控网络模型的布尔网络在随机化选择下具有小世界拓扑结构的有序性,生物学意义可解释为细胞生命周期对细胞核中基因在干扰状态下的稳定性,并介绍一种构建布尔网络的简单方法。 2以概率布尔型基因调控网络为例,提出一种大型基因调控网络结构分解的方法。其基本思想是结合对布尔基因网络的拓扑性质的证明,结合概率布尔网络的结构和构建方法,将基因调控网络抽象化,结合先验的和数学的方法制定规则,寻找网络中的关键节点,通过关键节点的中心作用,提出一种最短路径最大信息流的方法计算节点之间最短路径上的信息传递,以确定节点之间的相互调节作用,从而达到将基因调控网络分割成小规模的功能性集中的子网络。 3构建一种模糊化的基因调控网络模型。在布尔型基因调控网络与概率布尔型基因调控网络的结构以及性质的研究基础上,引入对基因相互之间调控作用的模糊层次的划分,结合先验知识建立模糊隶属度函数构建模糊概率布尔网络。并对此网络进行模拟和仿真,讨论其稳定状态和在干扰下的鲁棒性。 4提出了一种对时序基因表达数据动态模糊聚类的新算法。针对于时序基因表达数据的动态关联性特点,在模糊聚类算法的基础上引入了自回归模型,提出了一种动态模糊聚类新算法,将时序基因表达数据作为一组时间序列进行动态的聚类分析。该算法克服了传统硬聚类算法的绝对性,迭代的过程进行了模糊调整和动态预测,并且充分利用了时序基因表达数据在个时间点上的自相关性,使得对基因数据的聚类效果更为理想。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q78

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【引证文献】
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1 金丽艳;韩斌;厉力华;祝磊;樊双喜;;基于再生核希尔伯特空间的In-Silico基因网络重构[J];生物物理学报;2013年07期
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1 金丽艳;基于希尔伯特空间构造独立性度量辨识基因网研究[D];杭州电子科技大学;2014年
【参考文献】
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1 白洪涛,孙吉贵,焦洋,徐长青;网络优化算法的实现与比较[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年02期
2 虞慧婷;吴骋;柳伟伟;付旭平;贺佳;;基因调控网络模型构建方法[J];第二军医大学学报;2006年07期
3 张国伟;邵世煌;张颖;齐金鹏;;布尔基因网络及其研究[J];东华大学学报(自然科学版);2006年02期
4 王浩;何海燕;姚宏亮;胡大伟;;IE_-K2:一种基于贝叶斯网络的高效基因调控网络构建方法[J];大连海事大学学报;2008年03期
5 李衍达;以信息系统的观点了解基因组[J];电子学报;2001年S1期
6 罗强;易东云;杨文强;;基于概率模糊逻辑的蛋白质信号网络推断方法[J];上海理工大学学报;2008年03期
7 刘叙华,邓安生;Boole算子Fuzzy逻辑[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1994年06期
8 邓安生,刘叙华;Boole算子Fuzzy逻辑中推理的形式结构[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1995年07期
9 王锐;陈洪;张彦琦;郭波涛;易东;;信息熵在基因调控网络构建中的应用[J];激光杂志;2008年01期
10 王士同;修宇;;基于模型的基因表达聚类分析技术研究进展[J];江南大学学报;2006年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
2 李玲玲;辛浩;;FCM算法及其有效性度量方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
3 张根耀,李竹林,赵宗涛;遮挡情况下运动目标的跟踪[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
4 陈弋兰;王鸣;孙书诚;;朴素贝叶斯分类器的误差估计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年04期
5 张红涛;胡玉霞;张恒源;顾波;;储粮害虫图像识别中的特征压缩研究[J];安徽农业科学;2008年27期
6 张昭;何东健;;基于计算机视觉的竹块颜色分类方法研究[J];安徽农业科学;2010年26期
7 刘丽;DNA序列分类模型[J];安徽农业大学学报;2005年03期
8 汪洁;朱军;;基于Linux的中文垃圾邮件过滤系统设计与实现[J];安徽农业大学学报;2011年02期
9 梁伍七,江克勤;数据挖掘中的模糊聚类分析及其应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年02期
10 马庆元,郭继平,李宁;城市燃气管网负荷预测方法[J];鞍山科技大学学报;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘志斌;金连文;;候选字静态生成技术及其在两级LDA汉字识别中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 张彬;金连文;;基于AdaBoost的手写体汉字相似字符识别[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 梁禹;王义刚;王娜;;基于支持向量机的电力电子电路故障诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;Application of GA-improved Wavelet Network in Temperature Compensation of Sensor[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 刘华;张建华;王娆芬;王行愚;;人机系统操作员功能状态的模糊聚类方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 晋朝勃;胡刚强;史广智;李玉阳;;一种采用支持向量机的水中目标识别方法[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
8 尹雪娇;;基于蚁群算法的故障诊断[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
9 江萍;;车牌分割中的阈值选择策略[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
10 王刚;邬晓钧;郑方;王琳琳;张陈昊;;基于参考说话人模型和双层结构的说话人辨认[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(二)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓辉;中国产业结构的动态投入产出模型分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;2010年
7 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
8 王晓明;基于统计学习的模式识别几个问题及其应用研究[D];江南大学;2010年
9 陆军;喷雾药液在靶标植株上的沉积与润湿研究[D];江苏大学;2010年
10 傅军;新型墙体抗裂抗渗性能及工程应用研究[D];浙江大学;2010年
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1 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
2 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
3 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
5 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
6 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
7 朱云涛;在内部参数波动和外部噪声干扰下的基因调控网络鲁棒控制器的设计[D];山东科技大学;2010年
8 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年
9 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
10 陈楠楠;互动音乐桌[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 虞慧婷;吴骋;柳伟伟;付旭平;贺佳;;基因调控网络模型构建方法[J];第二军医大学学报;2006年07期
2 顾丽娟;邓彩霞;姚丽丽;;再生核Hilbert空间中的一种插值方法[J];哈尔滨理工大学学报;2007年03期
3 王旭;邓彩霞;朱建立;;再生核Hilbert空间中的采样定理[J];哈尔滨理工大学学报;2008年06期
4 徐肖江,王连水,丁达夫;从酵母表达时间序列估计基因调控网络[J];生物化学与生物物理学报;2003年08期
5 张春霆;生物信息学的现状与展望[J];世界科技研究与发展;2000年06期
6 王明怡,夏顺仁,陈作舟;基于微阵列数据的基因网络预测方法研究进展[J];生物物理学报;2005年01期
7 李谋勋;;复杂系统布尔网络模型及应用[J];系统科学学报;2006年04期
8 崔光照;张勋才;牛云云;;重建基因调控网络[J];生物信息学;2007年03期
9 赵波;吴庆畅;尹世堂;范菁;;基于条件独立性测试的贝叶斯网结构学习改进算法[J];云南民族大学学报(自然科学版);2011年05期
10 雷耀山,史定华,王翼飞;基因调控网络的生物信息学研究[J];自然杂志;2004年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 蒋强;基于基因芯片数据的基因调控网络的重构及其疾病学应用[D];上海交通大学;2009年
【二级引证文献】
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1 刘晓娟;基于REIS的生物电阻抗特性检测方法与系统设计研究[D];杭州电子科技大学;2014年
【二级参考文献】
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1 张文岚,杨绍娟;G_1细胞周期调控因子与癌[J];白求恩医科大学学报;1997年03期
2 虞慧婷;吴骋;柳伟伟;付旭平;贺佳;;基因调控网络模型构建方法[J];第二军医大学学报;2006年07期
3 张国伟;邵世煌;张颖;齐金鹏;;布尔基因网络及其研究[J];东华大学学报(自然科学版);2006年02期
4 刘健庄;基于二维直方图的图象模糊聚类分割方法[J];电子学报;1992年09期
5 裴继红,范九伦,谢维信;一种新的高效软聚类方法:[J];电子学报;1998年02期
6 于剑,程乾生;关于FCM算法中的权重指数m的一点注记[J];电子学报;2003年03期
7 钟佑明,吕恩琳,王应芳;区间概率随机变量及其数字特征[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年01期
8 王正华,王勇献;后基因组时代生物信息学的新进展[J];国防科技大学学报;2003年01期
9 李志;利用Konig矩阵性质求解物流分配规划中的可靠性问题[J];工业技术经济;2003年05期
10 李林欢,苏宏业,张晓宇,褚健;新型模糊预测PID控制在pH中和过程中的应用[J];化工自动化及仪表;2003年03期
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1 宋宜斌;王培进;;预测控制中的神经网络模型及其应用研究[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
2 张志君;于海晨;;基于神经网络的广义预测控制及在化学反应器中应用[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
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1 裴继红;基于模糊信息处理的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;1998年
【相似文献】
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1 雷耀山,王翼飞;用FCM聚类和非参数回归方法推断基因调控网络[J];上海大学学报(自然科学版);2005年01期
2 王锐;陈洪;张彦琦;郭波涛;易东;;信息熵在基因调控网络构建中的应用[J];激光杂志;2008年01期
3 艾对元;;基因组中重复序列的意义[J];生命的化学;2008年03期
4 王珏;吴垠;陈欢;;芯片数据分析进展[J];科技风;2009年12期
5 徐挺;尹大强;;小分子RNA及其在化学品毒理学中应用的展望[J];环境化学;2011年01期
6 应文豪;王士同;;使用稳态系统和粒群优化算法进行基因调控网络推断[J];计算机应用与软件;2009年03期
7 陈颖;汪旭升;许玲莉;沈勤;王晓冬;陆璐;;基因表达数量性状定位的研究进展[J];生命科学;2009年01期
8 徐挺;赵静;胡霞林;尹大强;;环境污染物发育毒性机制研究的系统生物学方法进展[J];生态毒理学报;2011年01期
9 崔光照,张勋才,曹祥红,董亚非,王延峰;基于动态贝叶斯网络的多时延基因调控网络构建[J];科学技术与工程;2005年17期
10 宋纯鹏;王鹏程;;基因芯片新技术及其在生物和医学领域的应用[J];河南大学学报(医学版);2006年02期
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1 王亚丽;周彤;;大规模基因调控网络因果关系的辨识[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 蔡德培;;环境内分泌干扰物对垂体-性腺轴相关的基因调控网络的不良影响及其中药治疗的拮抗作用[A];中国生理学会消化内分泌生殖代谢生理专业委员会2011年消化内分泌生殖学术会议论文摘要汇编[C];2011年
3 杨仲南;;拟南芥绒毡层发育和功能基因调控网络[A];植物分子生物学与现代农业——全国植物生物学研讨会论文摘要集[C];2010年
4 熊江辉;李莹辉;;基因芯片数据分析的新方法与基因调控网络推理[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
5 齐金鹏;邵世煌;白慧;李豆豆;;基于DNA损伤的p53基因调控网络模型研究[A];2006全国复杂网络学术会议论文集[C];2006年
6 刘贝;李勇;孟繁疆;芦艳敏;;基因调控网络模型的研究[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年
7 李奎;;小型猪2型糖尿病动物模型的建立及2型糖尿病相关关键基因调控网络的初步研究[A];中国遗传学会模式生物与人类健康研讨会会议论文集[C];2010年
8 侯睿;包振民;王师;王宸;李宁;王明玲;;中国沿海三种主要养殖扇贝的DNA甲基化分析[A];中国动物学会、中国海洋湖沼学会贝类学会分会第十四次学会研讨会论文摘要汇编[C];2009年
9 应康;;cDNA芯片在急性白血病中研究基因表达谱和拷贝数变化的应用[A];第九届全国实验血液学会议论文摘要汇编[C];2003年
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1 张建松 张学全;我国科学家揭示白血病治疗的基因调控网络[N];中国医药报;2000年
2 任海军;中国科学家发现稻米食用品质基因调控网络[N];粮油市场报;2009年
3 通讯员 戴世勇 记者 张孔生;稻米口味有望“调控”[N];扬州日报;2010年
4 记者 王宝琳;我首次采用基因组学技术研究中药[N];科技日报;2009年
5 秦岭;我国科研人员发现决定稻米食用品质的基因调控网络[N];中国知识产权报;2009年
6 新华;我国发现稻米品质控制基因调控网络[N];中国食品报;2009年
7 游雪晴 实习生 刘晓倩;寻找埋在“垃圾”中的财富[N];科技日报;2005年
8 ;春去花不落风静月长明[N];科技日报;2003年
9 记者 柳悦;“速效救心丸基因组”研究启动[N];天津日报;2009年
10 田阳 庞晓明;北林大成立计算生物学中心[N];中国绿色时报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张律文;基因调控网络的数值研究[D];上海大学;2010年
2 王政霞;时滞基因调控网络的稳定性研究[D];重庆大学;2009年
3 张文兵;基因调控网络的随机动力学分析[D];东华大学;2012年
4 徐红林;基因调控网络的建模及其结构分解方法研究[D];江南大学;2010年
5 周到;基因调控网络的构建及其动态性与稳定性研究[D];华中科技大学;2009年
6 王镇岭;基于自适应滤波的基因调控网络研究[D];青岛大学;2013年
7 张秀军;基于互信息的基因调控网络构建方法研究[D];上海大学;2013年
8 缑葵香;基于贝叶斯理论的基因调控网络建模研究[D];天津大学;2010年
9 张云俊;统计模型在基因调控网络结构学习和被动传感器目标定位中的应用[D];北京大学;2012年
10 贺勤斌;两个复杂系统中的相关问题研究[D];上海大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 葛玲玲;基于动态贝叶斯模型的基因调控网络构建方法研究[D];合肥工业大学;2010年
2 潘为;基因调控网络的分析与控制[D];中国科学技术大学;2011年
3 张如贝;基于微分方程模型的基因调控网络稳定性分析[D];南京信息工程大学;2011年
4 扶凌云;基因调控网络鲁棒稳定性分析[D];中南大学;2011年
5 朱云涛;在内部参数波动和外部噪声干扰下的基因调控网络鲁棒控制器的设计[D];山东科技大学;2010年
6 罗嘉;一类基因调控网络的定性分析[D];武汉科技大学;2010年
7 曾进;具有时变时滞的随机基因调控网络的建模及H_∞控制研究[D];中南大学;2012年
8 于阿会;基于微分方程模型的基因调控网络的稳定性分析[D];黑龙江大学;2013年
9 焦清局;拟南芥花药基因调控网络的构建[D];上海师范大学;2010年
10 郑明;用时滞微分方程模型重构基因调控网络[D];吉林大学;2010年
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