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《华南理工大学》 2017年
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基于蛋白质相互作用网络的信息通路提取

费凡  
【摘要】:信号通路是一组蛋白质和生物化学小分子彼此相互作用以将信号从细胞膜上的膜受体蛋白(源节点)转导到细胞核中与DNA结合的蛋白质(转录因子,靶节点)上,用来诱导适当的细胞活动,激活或抑制基因的表达。通过搜索蛋白质-蛋白质相互作用网络可以发现信号通路。在蛋白质-蛋白质相互作用网络中发现信号通路需要密集的计算和耗时的网络搜索。已经有许多研究采用深度优先搜索、广度优先搜索和颜色编码等多种搜索方法在蛋白质-蛋白质相互作用网络中发现信号通路。在蛋白质-蛋白质相互作用网络中搜索信号通路具有理论和实际意义。本文提出了结合节点的权值和遗传算法以及模拟退火算法搜索蛋白质-蛋白质相互作用网络发现信号通路的方法。以源节点为中心,进行贪婪搜索,直到搜索到靶节点位置。蛋白质相互作用网络中的节点每被搜索到一次,它的权值都会增加,而这一权值就是节节点权值。最后搜索到的网络会舍弃那些权值较小的节点,根据高权值的节点与它们之间的相互作用得到一个简化后的蛋白质相互作用网络。然后在这张处理过的网络上,对源节点与靶节点进行随机分组,并进行组与组之间的对应。根据分组情况,分别使用遗传算法和模拟退火算法来确定最好的分组情况,并对蛋白质相互作用网络进行进一步的简化,提取出源节点到靶节点之间的信号通路。经过实验,结合节节点权值简化蛋白质网络的方法可以大幅降低蛋白质相互作用网络的规模,将网络拓扑结构简化到一个可以进行计算的简单拓扑结构。在结合节点的权值简化蛋白质相互作用网络中对性能进行了分析。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:Q51;Q811.4

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