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基于熵值的冠心病基因网络模块划分方法评价与模块功能相似度分析

2018-08-21陈寅萤王朋倩

中国药理学与毒理学杂志 2018年5期
关键词:冠心病功能方法

顾 浩,陈寅萤,王朋倩,王 忠

(中国中医科学院1.中医临床基础医学研究所,3.中药研究所,北京 100700;2.中国中医科学院广安门医院科研处,北京 100053)

冠心病是冠状动脉粥样硬化使血管腔狭窄或阻塞或(和)因冠状动脉功能性改变(痉挛)导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的一类心脏病[1]。目前已知的冠心病致病基因达上百个,且关系网络复杂,利用单基因单靶点的一对一分析,很难发现核心致病基因群及其主要的生物学功能[2]。利用网络模块划分方法,可以更好地分析疾病网络的结构和功能,有助于发现疾病关键基因群[3]。

随着组学技术和大数据的发展,生命科学在人体和疾病的生物分子层面积累了大量的数据[4-5],网络为大量生物信息的整合提供了有效手段[6-7]。基于生物网络的模块划分方法,成为网络简化分解和抽提新知识的重要途径[8-9]。从网络节点在模块中的分布重叠情况,模块划分方法可以分为重叠模块和非重叠模块划分方法。目前,常用的重叠模块划分方法主要包括MCLiQUE,Cluster one,NCMine,PEW⁃CC和Fuzzifier cluster等算法[10]。非重叠模块划分方 法 包 括 Community cluster(glay),Connected component cluster,MCL cluster,MCODE cluster,Spectral clusters of protein sequences和AP等[11]。

面对众多的模块划分方法,如何选择一个优化的模块划分方法对网络进行结构和功能解析,从而得到一个相对稳定可靠的结果,是目前模块研究的重要内容。有研究者提出了网络结构熵的概念,可以有效地刻画无尺度网络的无序性[12-15]。本研究团队前期利用网络结构熵计算方法,对中药成分干预脑缺血的药理网络进行了模块划分结果的熵值计算[15]。……

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