基于短時(shí)序基因表達(dá)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)建模方法研究.pdf

1、生物信息學(xué)中的逆工程問題是通過時(shí)序基因表達(dá)數(shù)據(jù)來對基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、代謝網(wǎng)絡(luò)或者是信號網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行建模的問題，目前的研究主要集中在具有長時(shí)序基因表達(dá)數(shù)據(jù)的生物體上。而像細(xì)菌和原核生物等在實(shí)驗(yàn)研究中往往獲得的時(shí)序數(shù)據(jù)比較短，而利用現(xiàn)有方法難以獲得較好的建模效果。
　　本文基于前饋網(wǎng)絡(luò)環(huán)（FFL）、粒子群優(yōu)化算法（PSO）和免疫粒子群優(yōu)化算法（IM-PSO），發(fā)展了利用短時(shí)序基因表達(dá)數(shù)據(jù)對基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模的方法。針對E.co

2、li中一個(gè)與L-色氨酸代謝相關(guān)的小網(wǎng)絡(luò)，我們運(yùn)用本文方法針對三組不同實(shí)驗(yàn)條件下的基因表達(dá)數(shù)據(jù)推斷調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)包含7個(gè)基因和27個(gè)待估計(jì)的模型參數(shù)。我們只利用7個(gè)基因在4個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的表達(dá)數(shù)據(jù)來估計(jì)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對于三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文方法估計(jì)出的基因表達(dá)數(shù)據(jù)精確度都在94％以上。在方法的收斂速度方面，我們將基于PSO和基于IM-PSO的兩種方法收斂速度進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)基于PSO的方法收斂速度比基于IM-PSO的方法要快一倍以