牟晓阳
- 作品数：14 被引量：31H指数：4
- 供职机构：生物化学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市青年科技启明星计划上海市教育委员会创新基金更多>>
- 相关领域：生物学医药卫生自动化与计算机技术更多>>
- 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
- 基于互信息研究的乳腺癌与阿尔茨海默症的免疫系统发病机理探寻被引量：2
- 2016年
- 近年来,越来越多的流行病学研究显示多种癌症与阿尔茨海默症(AD)呈现负相关,但分子生物学机制尚不明确。从基因信号传导及调控网络构建方面研究这种负相关,将对两种疾病致病机理的探寻起重要作用。选取乳腺癌(BC)与AD进行对比研究。考虑到传统特征基因提取方法注重单个基因在不同样本中的表达差异而忽视基因之间的关联性,从基因之间的关联性出发,利用互信息(MI)首先提取两种疾病中共有的差异表达基因作为特征基因。在此基础上,鉴于网络成分分析(NCA)约束条件较强、运行时间过长等局限性,采用快速网络成分分析算法(Fast NCA),推演出特征基因中转录因子的表达活性及其对靶基因的调控强度,并分别构建两种疾病的转录调控网络。实验结果表明,转录因子POLR2E、RFC5、THOC4、FBXO22、KPNA1、MYST3、PTBP1等在两种疾病中表达活性及调控作用相反,如转录因子RFC5的表达活性从健康到BC患病过程中由0.269降低至0.077,而从健康到AD患病过程中则由-0.430升高至0.307。通过分子生物学分析可知,它们所影响的调控关系及生物过程对BC及AD的致病起着关键作用,对两种疾病之间呈现负相关性机制的探寻具有重要意义。
- 刘芳孔薇牟晓阳
- 关键词：乳腺癌阿尔茨海默症互信息机体免疫
- 基于ICASSO的乳腺癌基因表达数据可靠特征提取
- 2013年
- 运用独立成分分析(ICA)方法对乳腺癌基因表达谱数据进行特征提取,并采用聚类及可视化的可靠性评估方法(ICASSO)对所提取的独立成分(IC)进行评估和综合可得到与疾病更加密切相关的显著基因。结果显示,通过与乳腺癌发病的相关性分析,选取显著性高的IC分析发现,其100个特征基因当中,经分子生物学实验验证与乳腺癌发病密切相关的基因有35个,在此基础上通过从基因调控网络的角度分析这些特征基因所参与的生物过程,进一步证实了部分生物过程也与乳腺癌发病密切相关。
- 孔薇黄晨曦牟晓阳
- 关键词：乳腺癌
- 基于改进稀疏非负矩阵分解方法的乳腺癌微阵列表达数据分析被引量：6
- 2013年
- 目的利用改进稀疏非负矩阵分解技术对乳腺癌基因表达谱数据进行双向聚类,挖掘与乳腺癌发病密切相关的基因及其生物过程。方法用小波对22 283个基因的人乳腺癌基因表达数据进行去噪,然后通过T统计初步筛选出5 067个基因作为改进稀疏非负矩阵的输入矩阵,进行双向聚类进一步筛选出81个与乳腺癌密切相关的显著基因,最后通过cytoscape对81个与乳腺癌密切相关的显著基因构建生物过程结构图。结果筛选出与乳腺癌相关的基因、可能相关的基因以及这些基因参与的生物过程之间的关系。结论改进稀疏非负矩阵分解与现存的其他非负矩阵分解算法相比具有聚类效果好、稳定性强且迭代次数少的优点,适合于乳腺癌差异表达基因的提取。
- 孔薇王娟牟晓阳
- 关键词：乳腺癌非负矩阵分解
- 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
- 阿尔茨海默症miRNA靶基因预测研究被引量：4
- 2015年
- 为深入了解阿尔茨海默症的发病机制,利用匹配的基因表达数据和miRNA表达数据,对miRNA的靶基因进行预测分析.首先对选择出的差异表达miRNA进行靶基因预测;然后利用HCTarget算法验证预测的靶基因;最后对miRNA及其靶基因构建调控网络.调控网络中包含11个已确定的与AD有关的miRNA及6个AD致病基因.通过分析网络发现miRNA及其靶基因在正常与患病两种情况下的活性变化趋势,生物学分析也证实了它们在AD中的重要作用,为AD发病机制研究提供了依据.
- 孔薇张昕牟晓阳
- 关键词：微小RNA阿尔茨海默症靶基因
- 基于互信息分析系统性红斑狼疮与乳腺癌的发病机理被引量：1
- 2016年
- 系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种免疫性性疾病。乳腺癌(breast cancer,BC)即乳腺恶性肿瘤,是女性常见的恶性肿瘤之一。乳腺癌患者体内众多免疫功能低下,其免疫系统无法识别并杀死癌细胞,然而,系统性红斑狼疮患者体内免疫系统反应过度强烈,产生大量抗体攻击自身细胞,可见两种疾病均与免疫系统息息相关但调控结果背道而驰,目前这一机制尚不明确。基于此,本研究从基因之间的关联性考虑,首先,利用互信息(mutual information,MI)方法筛选出1 250个SLE与BC共有显著基因;第二,将这些基因利用David分析,得到37个转录因子及其调控的378个靶基因,最后,采用快速网络成分分析算法(fast network component analysis,Fast NCA)分别预测SLE和BC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。经过两种疾病调控网络对比,发现AKT2、CCAR1、MTF2、RUFY2等基因在这两种疾病中活性变化明显相反,并且通过分子生物学分析,它们在有丝分裂,细胞凋亡,免疫反应以及炎症反应过程中的变化对SLE与BC的致病具有重要作用。
- 朱孟星孔薇牟晓阳
- 关键词：系统性红斑狼疮乳腺癌互信息
- 基于网络成分分析的阿尔茨海默症靶基因动态表达研究被引量：3
- 2013年
- 解析转录因子与靶基因之间相互调节的关系并构建转录调控网络,对研究阿尔茨海默症(AD)的致病机理、早期诊断及制药等具有重要意义。网络成分分析(NCA)是一种能够动态预测转录因子活性并表现其影响关系的方法。本研究利用转录因子对靶基因的调控作用,及基因在AD不同病程中表达的先验知识和生物数据,通过预处理AD基因表达数据,选择出10个转录因子和85个靶基因进行网络成分分析,并利用162条调控关系构建AD基因调控网络,形成和展示了转录因子对靶基因的动态调控关系和作用。通过动态预测转录因子活性及构建网络图,发现转录因子在AD疾病的不同程度的活性有明显变化趋势,其调控的靶基因变化符合AD的病理特征。如靶基因NONO在转录因子ANAPC5的调控下,表达值由3 126上升至4 508,而靶基因YWHAZ表达值由6 000下降到接近于0。该研究为AD致病机理探寻、早期诊断和相应的分子生物学实验,提供了新的思路和依据。
- 孔薇崔地博牟晓阳
- 关键词：阿尔茨海默症转录因子
