基于GAT 双聚合运算与归纳式矩阵补全的关联预测
2022-12-13张奕郑婧蔡钢生王真梅
张奕,郑婧,蔡钢生,王真梅
(1.桂林理工大学 信息科学与工程学院,广西 桂林 541004;2.广西嵌入式技术与智能系统重点实验室,广西 桂林 541004)
0 概述
长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是非编码RNA 家族中的一个组成部分,它拥有长度超过200 个核苷酸的转录产物[1]。研究表明lncRNA 异常表达会导致多种复杂疾病。探寻导致疾病的lncRNA,有助于理解疾病产生的机理,为疾病治疗及预后提供参考[2]。
由于生物实验费时费力,在现实生活中大多采用可计算模型代替生物实验来实现lncRNA-疾病的关联预测,为生物实验提供高效的更准确的候选项。目前,常用基于生物网络和基于机器学习这两类计算方法预测lncRNA-疾病关联。
基于生物网络的方法通常需要构建基因相似性网络,构建完成后,根据lncRNA-疾病的关联得分大小对候选的lncRNA 进行排序来预测致病基因。最常用的是标签传播算法,如重启随机游走和KATZ 算法,它们的主要区别在于不同的传播算法应用的底层网络不同。文献[3]根据lncRNA 功能相似性网络建立了全局的重启随机游走算法RWRlncD,从而对潜在的关联信息进行预测。但是该模型不能预测没有任何已知相关lncRNA 的新疾病或没有任何已知相关疾病的孤立lncRNA。文献[4]基于“与多种相同miRNA 有关的lncRNA 会导致相似疾病”这一生物假设建立了RWRHLD 模型,从而预测lncRNA-疾病的关联信息。该模型将miRNA 信息加入到lncRNA-lncRNA 网络中,与疾病相似性网络和已知的lncRNA-疾病关联网络整合成新网络,在这个新网络中实施重启随机游走。但是该模型不适用于预测没有已知lncRNA-miRNA 相互作用的lncRNA,模型实用性较差。……
