基于本體論的電子基因表達譜分析系統(tǒng)的構建.pdf

1、基因表達譜是通過檢測細胞內(nèi)各種mRNA含量來了解各種基因在細胞內(nèi)的表達情況，從而檢測基因表達變化的情況，進而可以反映疾病發(fā)生的狀態(tài)。通過比較不同環(huán)境下細胞的基因表達譜，如正常組織與疾病組織、藥物的存在與否等，可以發(fā)現(xiàn)某種或某些基因在這些過程中起到了關鍵性的作用，因此表達譜分析在科學研究和臨床診斷上有重要意義。目前構建基因表達譜的方法主要有三種：基因芯片、SAGE(基因表達串聯(lián)分析)以及EST?；蛐酒瑯嫿ū磉_譜雖然具有速度高和準確度高的

2、優(yōu)點，但是它只能構建目前已經(jīng)有基因芯片物種的表達譜，沒有基因芯片的物種也就無能為力了。SAGE技術雖然避免了基因芯片的只針對特定物種的缺點，但是它構建步驟繁瑣且時間長。而且基因芯片和SAGE的成本都很高，而存儲在生物信息數(shù)據(jù)庫中的電子EST是不可多得的研究用例，由此提出根據(jù)電子EST來構建電子基因表達譜。
　　 進入后基因組時代，獲得大量的試驗數(shù)據(jù)已不是生物信息學家關心的主要問題，利用生物信息學的原理，結合數(shù)據(jù)挖掘技術對數(shù)據(jù)的分

3、析是研究的重點和熱點，本文即在數(shù)據(jù)挖掘技術的基礎上，結合軟件工程原理，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)路資源，從各大生物信息數(shù)據(jù)庫中采集相關序列，采用EST策略開發(fā)電子基因表達譜構建和分析平臺。
　　 通過這個平臺可以根據(jù)需要構建和分析已有EST數(shù)據(jù)的物種的電子基因表達譜。論文首先介紹基因表達譜的基本內(nèi)容、構建基因表達譜常用的方法，以及Gene Ontology(基因本體論)相關原理，并且討論了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在生物信息學研究中的所處的重要地位，以及構

4、建電子基因表達譜分析系統(tǒng)所要用到的開發(fā)語言、軟件開發(fā)架構、系統(tǒng)運行環(huán)境等。
　　 隨后按軟件工程項目開發(fā)規(guī)范，詳細闡述了電子表達譜分析系統(tǒng)構建的各個分析設計步驟：需求分析、系統(tǒng)總統(tǒng)設計、詳細設計、系統(tǒng)實現(xiàn)，接著介紹系統(tǒng)的使用說明，最后對系統(tǒng)進行驗證和評價。在需求分析、總統(tǒng)設計和詳細設計階段采用自上而下、逐步求精的方法進行設計。開發(fā)出基于J2EE架構的電子基因表達譜分析系統(tǒng)。
　　 本課題綜合了生物信息學原理、軟件工程原理