生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)中完全子網(wǎng)的抽取及網(wǎng)絡(luò)間關(guān)系映射.pdf

1、隨著各種實(shí)驗(yàn)手段和技術(shù)的發(fā)展，我們可以獲得大量的分子生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)于我們研究分子結(jié)構(gòu)、功能團(tuán)和進(jìn)化保守性有著重要的指導(dǎo)意義；而完全子網(wǎng)是我們研究網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲凶钪匾慕Y(jié)構(gòu)之一，它最有可能揭示我們所感興趣的問(wèn)題。雖然通過(guò)圖論知識(shí)，我們知道尋找最大完全子網(wǎng)問(wèn)題是NP-完全問(wèn)題，但是，我們根據(jù)生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)尺度特點(diǎn)，并且利用了動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的思想，采用了兩個(gè)有針對(duì)性的算法，從而可以快速的抽取出網(wǎng)絡(luò)中的全部完全子網(wǎng)；之后完成這些子

2、網(wǎng)間的匹配關(guān)系并建立了映射關(guān)系。我們針對(duì)DIP(Database of Interacting Proteins)數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)蛋白質(zhì)互作分子生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)(2007/4/1版本)，抽取出了全部的完全子網(wǎng)，其中最大規(guī)模的完全子網(wǎng)含有10個(gè)蛋白質(zhì)節(jié)點(diǎn)。根據(jù)映射關(guān)系，我們預(yù)測(cè)了8個(gè)新的重要互作關(guān)系，并在BioGrid數(shù)據(jù)集(2007/6/1版本)和其它文獻(xiàn)中得到了證實(shí)，從而將最大完全子

3、網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大到14個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)完善了DIP數(shù)據(jù)集(2007/6/3版本數(shù)據(jù)集仍然不包含我們預(yù)測(cè)的互作關(guān)系)。我們得到的完全子網(wǎng)，可以通過(guò)KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)來(lái)進(jìn)行功能等方面的進(jìn)一步分析研究和結(jié)果解釋。對(duì)于同一物種的兩個(gè)生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)，抽取出來(lái)的完全子網(wǎng)，可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)特征、蛋白復(fù)合物或預(yù)測(cè)基因功能等；對(duì)于不同物種的兩個(gè)生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)，匹配和映射后的完全子網(wǎng)，可以從系統(tǒng)進(jìn)化的層面上