利用本體論（Ontology）研究腦科學(xué)相關(guān)基因信息.pdf

1、20世紀(jì)的生命科學(xué)有兩大前沿研究領(lǐng)域，即分子生物學(xué)與腦科學(xué)。分子生物學(xué)在20世紀(jì)取得了突破性進(jìn)展。腦科學(xué)在全球內(nèi)的興起，世界各國都在此領(lǐng)域投入大量資源，這一領(lǐng)域的研究成果也越來越多。特別是發(fā)現(xiàn)了大量與腦科學(xué)及學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)的基因信息。迫切需要生物信息數(shù)據(jù)庫技術(shù)對這些信息及研究成果收集起來，進(jìn)行歸納和總結(jié)。因此，本論文的主要工作就是數(shù)據(jù)庫和動態(tài)網(wǎng)頁制作技術(shù)建立了一個腦科學(xué)及精神疾病相關(guān)的基因數(shù)據(jù)庫，它己是一個較為完善的采用B/S結(jié)構(gòu)的生物信

2、息學(xué)數(shù)據(jù)庫，收集了400多條與腦科學(xué)及精神疾病相關(guān)的基因。這一數(shù)據(jù)庫的建立，為從基因角度研究腦科學(xué)提供了一個良好的交流平臺。 但是，由于各相關(guān)系統(tǒng)和成果是由不同學(xué)科的研究人員各自獨(dú)立開發(fā)，對相關(guān)事物、概念的認(rèn)識、理解及定義、表述不盡相同，這使得各系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調(diào)工作的能力，相互之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與交流，一個系統(tǒng)不能有效地利用另一個系統(tǒng)的知識和結(jié)果，導(dǎo)致許多重復(fù)無用的勞動。有鑒于此，在創(chuàng)建腦科學(xué)及精神疾病相關(guān)基因數(shù)據(jù)庫的同時，

3、構(gòu)造了一個腦科學(xué)及精神疾病相關(guān)基因表型Ontology。它為學(xué)習(xí)科學(xué)的相關(guān)研究提供了一個規(guī)范、系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化的術(shù)語系統(tǒng)，將它集成到各相關(guān)系統(tǒng)中去，就可以把這些異構(gòu)信息整合起來，對提高相關(guān)信息的組織和管理效率、系統(tǒng)問的交流、共享以及數(shù)據(jù)挖掘等部具有重要的意義。 我們將腦科學(xué)相關(guān)基因表型Ontology集成到數(shù)據(jù)庫中去，并將它與基因信息以多對多的關(guān)系對應(yīng)起來。它不僅對有關(guān)基因信息的收集、組織、查詢等都具有重要的作用，而且對于利用腦科

4、學(xué)相關(guān)基因數(shù)據(jù)庫研究基因與腦部功能及學(xué)習(xí)行為之間的聯(lián)系很有幫助，同時也為今后共享其它學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)庫中的信息打下了基礎(chǔ)。 此外，對同一表型術(shù)語下的基因的有關(guān)基因本體信息進(jìn)行了統(tǒng)汁和分析，找出其中的對應(yīng)規(guī)律，為發(fā)現(xiàn)更多的與此術(shù)語相關(guān)的基因提供依據(jù)和線索。通過用數(shù)據(jù)挖掘的方法，對現(xiàn)有的研究成果進(jìn)行驗證，并在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)更多的基因信息及它與腦部功能之間的關(guān)系。 隨著腦科學(xué)和神經(jīng)信息學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，我們數(shù)據(jù)庫的規(guī)模將不斷擴(kuò)