相关性统计方法利于追踪基因网络

【字体: 时间:2005年05月18日 来源:中国高新技术产业导报

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  研究表明,与长久以来应用的线性模式相比,相关性统计方法是更可靠的定位复合基因相互作用的方法,从中还能找出潜在的癌症治疗靶基因。

这种很有前景的新工具能够追踪人类基因间的相互联系,这对于了解和治疗癌症,甚至其他的疾病有着重要的作用。基因之间是以错综复杂的方式相互影响的,如今所需的就是找出这些相互联系的图谱或者说“网络”。上述方法正是了解这些图谱的最有效的方法。研究人员所要回答的问题是:致命的致癌蛋白质何时会开启表达?开启之后又会有什么基因活动的连锁反应?

例如,如果引起细胞增殖的蛋白——c-Myc的产生不受控制,就会导致多种癌症的发生。一旦c-Myc不受控制,成千上万的基因就会被激活,导致大量蛋白质的产生,或者进一步激活更多的基因。

为了追踪上述的连锁反应过程,研究人员设计了一个很好的实验方法:把缺失了c-Myc基因的大鼠细胞做进一步的改造,让其带有被修饰的c-Myc蛋白,此种蛋白可以被激素三苯氧胺激活。一批细胞用激素激活后分别培养1、2、4、8和16小时,并在每一时间段进行细胞收集;另一批细胞则不用三苯氧胺激活,但培养相同的时间,并在每一时间段收集细胞。

基因活性分析表明有1191个可能的参与者在c-Myc基因网络中起作用。然后用两种统计学的方法模拟此网络并进行检验。一种方法是线性Markov模式,另一种是基于网络理论的相关性统计方法(此方法已被用于解释复杂的系统,如神经网络等)。把实验数据应用到上述的两种统计学方法之后,研究人员发现后者作为一种分析工具更加有效。这种方法有足够的灵敏度去捕捉基因网络的变化,结果显示有130个基因在受到c-Myc激活后发生了重要的改变。这个方法也是可靠的,当研究人员重组时间段数据后,那些网络变化也随之消失了。相反,线性Markov模式构建的基因网络对激素激活的影响则不敏感。

网络理论已为简单物种(如酵母)的基因组分析提供了大量的信息,在这里,此理论应用于更复杂的“系统”——人类。这将会是一个重要的研究基因表达的新方法。
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