基于基因表达谱与GO的共调控基因挖掘#史文丽1，郭茂祖1，李晋1,2，刘晓燕1**（1.哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院，哈尔滨150001；5102.哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院，哈尔滨150081）摘要：定义了一种基于子空间搜索的基因表达谱相似度计算方法，首先搜索基因的样本空间，找出待搜索基因的相关空间，再计算此相关子空间上基因表达水平的相似性，解决了共调控基因相似性计算中的正反、部分时间和差异表达问题。基因功能分类体系(GeneOntology)为基因提供了统一的注释，以一致的、受控的、结构化的术语注释基因的功能，可以用来表达基因之间的语义功能相似性。本文尝试将表达谱数据与基因本体数据结合起来，并结合图论中的频繁稠密点集问题，融合信息来构建基因的调控网络，并从中挖掘共调控基因。结果表明此方法具有很好的应用潜力，融合数据可以为构建基因调控网络提供有价值的信息。关键词：生物信息学；基因表达数据；相似性度量；语义相似；共调控基因中图分类号：TP1815Co-regulatedGeneMiningbasedonGeneExpressionProfilesandGOShiWenli1,GuoMaozu1,LIJin1,2,LIUXiaoyan1(1.HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001;20253035402.CollegeofBioinformaticsScienceandTechnology,HarbinMedicalUniversity,Harbin150081)Abstract:Inthispaperweproposeanewsimilaritymeasurebasedonsubspacesearch.Itfirstlysearchesforthespatialcorrelationofthegene,andthencalculatethesimilarityofthegeneexpressionlevelsinthesub-space.Thuscanbetterreflectthespatialinformationofgeneexpression.Genefunctionclassificationsystem(GeneOntology)providesaunifiedannotationforthegenes,itisacontrolledvocabularyusedtodescribemolecularfunction,biologicalprocessandcellularcomponentofgenesandgeneproductsinagenericcell.Thestudyongeneregulatorynetworksisahottopicproblemonfunctionalgenomics;theyrevealcomplicatedlifephenomenafromtheregulatingmechanismamonggenes.Byresearchingofgeneregulatorynetworks,thethesisattemptedtousebothgeneexpressionprofilesandGOannotationinformationtoconstructthegeneregulatorynetworks,thenusethenetworksminingco-regulatedgenes.Theresultsshowthatthismethodhasagoodpotentialapplication,theintegrationofinformationcanprovidevaluableinformationforconstructinggeneregulatorynetwork.Keywords:bioinformatics;geneexpressionprofiles;similarity;semanticsimilarity;Co-regulatedgene0引言21世纪是生物技术主宰的世纪，是生命科学和信息技术的世纪。新型DNA微阵列技术已经能够同时监测出数千条基因的表达水平，这项技术使我们在细胞处于某种特定条件或过程时，对部分或全部基因的转录水平有一个全局视图。作为生物信息学的数据源，表达水平数据已经处于越来越重要的位置。目前，很多学者都致力于研究基因功能关联，而构建基因调控模块是挖掘功能关联的主要挑战之一。分析调控因子如何调控若干基因的表达，挖掘调控关系的重要方法之一就是利用微阵列数据构建调控网络[1]，并从中挖掘共调控基因。基金项目：国家自然科学基金（60932008，61172098，61271346）；高等学校博士学科点专项科研基金---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---（20112302110040）作者简介：史文丽，(1989-)，女，在读研究生，主要研究方向：生物信息学、机器学习。通信联系人：郭茂祖，(1966-)，男，教授，博士生导师，主要研究方向：生物信息学、机器学习。E-mail:maozuguo@hit.edu.cn-1----本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---共调控基因是指在生物体中被同一调控因子或转录因子集合调控的一组基因，基因表达455055可在转录水平、翻译水平等多个阶段受到调控。如果一组基因在其DNA序列编码区上游有相同的结合位点，能够结合相同的调控因子或调控因子集，则称这些基因受到共同调控。构建基因调控网络并挖掘其中的共调控基因，使我们能够从分子水平上理...