国家自然科学基金(61271446)
- 作品数：27 被引量：82H指数：5
- 相关作者：孔薇牟晓阳刘坤杨旸黄洪琼更多>>
- 相关机构：上海海事大学生物化学系上海交通大学更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术生物学医药卫生电子电信更多>>
- 基于大脑不同区域的阿尔茨海默症基因表达数据分析被引量：2
- 2013年
- 提出了采用Tukey双权函数作为FastICA(Fast Independent Component Analysis)方法的非线性函数,对阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)多个脑区域基因表达数据进行显著基因提取,揭示其基因表达调控关系.针对传统聚类方法基于全局聚类且只能将某个基因聚类到某一类的缺陷,改进的FastICA方法能够对基因表达数据进行快速有效的双向聚类,能够满足同一个基因可能参与不同信号传导通路的生物特性.同时考虑到人脑中海马区、内嗅皮质区、颞中回及视觉皮层区均与学习与记忆功能密切相关,将算法对多个脑区域进行基因表达调控综合分析.结果表明,大量炎症反应是AD致病的重要因素之一.
- 孔薇牟晓阳
- 关键词：阿尔茨海默症基因调控网络
- 基于互信息的显著基因提取及转录调控网络构建被引量：5
- 2016年
- 传统特征基因提取方法往往只注重单个基因在不同样本中的表达差异,忽视了基因之间的关联性以及多个致病基因作为一个基因模块与复杂疾病的联系。针对这种情况,提出基于互信息MI(Mutual Information)的特征基因提取算法,提取在健康对照和阿尔茨海默症AD(Alzheimer’s disease)患病样本中关联度具有明显差异变化的基因作为特征基因。在此基础上,结合转录因子TF(Transcription factor)对靶基因TG(Target gene)调控的生物学先验信息,利用网络成分分析NCA(Network Component Analysis)算法分析转录因子的表达活性及其对靶基因的调控强度,构建AD特征基因的转录调控网络。分子生物学分析表明,它们在有丝分裂、细胞周期、免疫反应以及炎症反应过程中的变化对AD的退化过程具有重要作用。
- 孔薇支星牟晓阳
- 基于miRNA-mRNA联合分析的卵巢癌调控网络构建被引量：3
- 2018年
- 研究表明微小RNA（microRNA,miRNA）通过影响转录后基因表达来调节机体功能,并与肿瘤的发生有密切关系。然而目前癌症致病过程的转录调控网络重构大多致力于转录层面的基因表达数据的处理和分析,如何整合转录及转录后不同类型的生物数据以挖掘它们的共调控机制是目前的研究热点之一。基于此,本研究利用联合非负矩阵分解算法融合卵巢癌miRNA数据和基因表达数据形成共模块,其次对特征模块中miRNA的靶基因进行预测分析,最后对mi RNA-mRNA共模块进行转录及转录后共调控网络构建。仿真结果及分子生物学分析表明,通过联合矩阵分析方法所提取的共模块显示出了与卵巢癌致病具有显著的生物相关性和潜在的联系,此外,GO生物过程分析也进一步的揭示了所提取的共模块中miRNA靶基因的生物学功能与卵巢癌致病密切相关。
- 孔薇王慧敏王帅群
- 关键词：卵巢癌非负矩阵分解
- 基于非负矩阵分解的大脑不同区域基因表达数据分析被引量：1
- 2012年
- 基因之间存在多种多样的表达调控活动,一般认为这些调控关系隐含在基因表达谱中。针对阿尔茨海默症(AD)起病隐匿、诊断难、发病机理复杂以及基因信号传导通路和调控关系难以重建等特征,利用非平滑非负矩阵分解(nsNMF)方法提取AD致病基因,聚类过程中利用共表型相关性系数(CCC)选取聚类数k的值,得到最优的聚类数目。针对基因表达数据噪声高、信息变量隐藏难分析的困难,考虑AD的发生发展与许多大脑功能区域密切相关的特性,提出将nsNMF分别应用于AD患者的大脑海马区、内嗅区皮质、颞中回及视觉皮层区的基因表达数据中,共提取3 800个显著基因,其中包括确定与AD致病机理有关联的10个致病基因,并进行了生物学分析,得到了AD相关的细胞凋亡、代谢及炎症反应等生物过程,显示nsNMF方法及大脑多区域数据集的联合分析能更全面地探寻AD信号传导关系及基因调控方式。
- 孔薇陶伟杰牟晓阳
- 关键词：非负矩阵分解阿尔茨海默病
- 基于通路串扰分析的阿尔茨海默症致病机理探寻被引量：2
- 2018年
- 目前特征基因提取及致病信号传导通路的重构已成为探寻重大疾病致病机理的重要手段。考虑到基因之间的关联性,利用互信息（mutual information,MI）算法提取出AD患病及其健康对照样本中关联度具有明显变化的基因作为特征基因,在此基础上,基于KEGG通路分析获取特征基因所涉及的信号传导通路,利用距离相关性（distance correlation,DC）算法度量它们之间的串扰关系,最终探寻到33对AD患病前后串扰关系变化较大的通路。通过生物学分析得到：慢性粒细胞白血病通路和剪接体相关通路、子宫内膜癌通路和霍乱弧菌感染通路、幽门螺杆菌感染的上皮细胞传导通路和嘧啶代谢通路,以及促性腺激素通路和嘧啶代谢等通路间的串扰及特征基因的显著变化对AD的发生和发展具有重要的推动作用,研究成果为探寻AD的致病机理提供了新的思路及有益的支撑。
- 孔薇底奔腾
- 关键词：阿尔茨海默症互信息
- 基于压缩感知理论的图像融合
- 2015年
- 像素级图像融合需要对待融合图像的像素灰度进行综合分析与处理,而巨大的数据量给图像融合带来了极大的不便。压缩感知理论的兴起提供了一种新的数据采集和压缩方法 ,它利用图像的部分信息重构原始图像,有效减轻了图像处理的计算复杂度。本文基于对压缩感知理论的研究,把压缩感知的方法应用于图像融合,并尝试通过对压缩感知观测矩阵的改进提高融合质量。文中设计出一种适应于DCT域的射线采样矩阵,通过与随机生成的观测矩阵融合效果的比较,证明该方法取得了良好的融合效果。
- 王成刘坤丁祖萍
- 关键词：CS理论图像融合
- 乳腺癌组织学分级下目标基因提取及转录调控网络构建被引量：2
- 2014年
- 目的乳腺癌类型和分级多样性导致其预后差别显著,探寻乳腺癌不同分级情况下的基因表达差异及调控关系能够为乳腺癌致病机制的发现提供重要依据。方法对不同分级下的乳腺癌基因表达数据利用快速独立成分分析(FastICA)方法提取特征基因,并结合人类蛋白质相互作用(PPI)数据选取目标基因。在此基础上,结合转录因子对靶基因调控的先验信息,利用网络成分分析(NCA)方法对与乳腺癌发病有密切关系的转录因子及其靶基因构建转录调控网络。结果筛选出的基因经过数据库验证与乳腺癌相关的占48.15%,构建的调控网络发现了多个转录因子及靶基因在不同分级情况下的活性变化趋势。结论 FastICA算法结合PPI数据提取目标基因的方法较为有效,通过NCA算法构建的转录调控网络为研究乳腺癌发生发展机制提供了新的方法。
- 孔薇李海燕牟晓阳杨旸
- 关键词：乳腺癌基因表达数据
- 基于矩阵分解技术的系统性红斑狼疮转录调控网络构建
- 2016年
- 利用双向聚类方法提高系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)基因表达数据特征基因提取的有效性;预测SLE患病过程中转录因子活性以及对靶基因的调控强度变化,构建和挖掘与SLE发病密切相关的转录调控网络及其生物过程.利用FastICA方法进行双向聚类筛选出800个SLE显著基因,结合转录调控信息选取其中表达显著的转录因子及其靶基因,利用NCA预测SLE发病过程中转录因子活性以及对靶基因调控强度的变化,并构建调控网络.构建了由9个转录因子和47个靶基因所组成的调控网络,结合分子生物学分析发现,转录因子在正常样本和患病样本中的活性有明显的变化趋势,其调控的靶基因的变化符合SLE的病理特征.利用矩阵分解技术进行SLE特征基因提取及转录调控网络构建能够发现多个与炎症反应及免疫系统等密切相关的生物过程,对研究SLE致病机理和相应的生物学实验提供了方法和依据.
- 孔薇张帅牟晓阳
- 关键词：系统性红斑狼疮基因表达数据调控网络
- 基于卷积神经网络与视觉显著性的图像融合被引量：7
- 2020年
- 传统的红外与可见光图像融合方法,多数需要手动提取特征且特征提取单一。而深度学习可以自动选择图像特征,改善特征提取的单一性,因此提出一种基于卷积神经网络与视觉显著性的红外和可见光图像融合方法。利用卷积神经网络获得红外目标与背景的二分类图;利用条件随机场对分类图进行精分割得到显著性目标提取图;采用非下采样轮廓波变换并结合目标提取图,得到融合图像。实验结果表明,该方法在主观视觉和客观评价方面均优于传统非智能方法,并且5个客观评价指标(边缘信息保留量,结构相似度,互信息,信息熵和标准差)均有显著提高。
- 程永翔刘坤贺钰博
- 关键词：卷积神经网络图像融合可见光图像
- 基于miRNA调控网络研究其在乳腺癌病理学分型中的作用被引量：3
- 2015年
- 目前microRNA(miRNA)转录后的调控作用在乳腺癌(breast cancer,BC)致病机理探寻中受到广泛关注.但在病理分型中,人们对于miRNA如何与其靶标基因相互作用来调控乳腺癌的分型还知之甚少.本文通过结合基因表达数据和序列信息预测miRNA在乳腺癌分型中的作用.首先,使用T统计针对健康、非浸润及浸润性乳腺癌样本提取差异表达的miRNA和mRNA;然后,利用HCtarget算法预测表达显著miRNA的靶基因;最后,构建miRNA和mRNA调控网络并进行富集性分析.分子生物学分析显示,10个显著表达的miRNA的靶基因广泛参与MAPK信号通路、Wnt信号通路、雌激素信号通路等与乳腺癌密切相关的通路.而hsa-miR-200c,hsa-miR-205和hsa-miR-145调控强度变化贯穿乳腺细胞由正常到非浸润再到浸润的整个过程,可以作为识别乳腺癌潜在的分子标志物,为乳腺癌发病机理研究提供了方法和依据.
- 孔薇李珍牟晓阳杨旸
- 关键词：乳腺癌病理学分型MIRNA靶基因调控网络
