[发明专利]基于蛋白‑蛋白相互作用网络的基因集鉴定方法

说明书

技术领域

本发明属于基因技术领域，具体涉及一种基于蛋白-蛋白相互作用网络的基因集鉴定方法。

背景技术

转录组/蛋白组的动态变化引起细胞功能的改变。基因/蛋白不是独立的发挥作用，而是在蛋白-蛋白相互作用网络中通过与其它蛋白的相互作用而发挥作用。因此，基于蛋白-蛋白相互作用网络的组学数据挖掘能够发现一些新的生物信息。基于此，如果组学数据能够在蛋白-蛋白相互作用信息的辅助下进行分析，分析结果将更加具有生物相关性。

目前，对于显著调变基因/蛋白的相互作用网络分析主要依赖于这些基因/蛋白之间的直接相互作用信息。但是，多个基因/蛋白的表达表明其可能和一个关键节点基因/蛋白(未发生显著调变)相互作用。该关键节点基因/蛋白同时亦可能和其它多个基因/蛋白相互作用。基于显著调变基因/蛋白直接相互作用的分析可能导致丢失那些通过关键节点基因/蛋白而间接相互作用的显著调变基因/蛋白。因此，进行基于蛋白-蛋白相互作用网络的组学数据分析，不能忽略那些关键节点基因/蛋白。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于蛋白-蛋白相互作用网络的基因集鉴定方法。本发明的方法能够鉴定出和生物过程更加相关的基因集，有助于相关研究人员开展相关研究工作。

本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明涉及一种基于蛋白-蛋白相互作用网络的基因集鉴定方法，包括如下步骤：

步骤一，从“数据集B”中找出和“集合A”发生直接相互作用的基因/蛋白，并命名为“节点集B”；“节点集B”中的基因/蛋白来自于“数据集B”，且和“集合A”没有共有基因/蛋白；

步骤二，统计“节点集B”中每个基因/蛋白和“集合A”发生直接相互作用的数目，该数目被命名为“节点集B”中基因/蛋白的维度“i”，“节点集B”中的基因/蛋白具有不同的维度；

步骤三，用具有不同最小维度“i”的“节点集B[i]”从“集合A”中调出那些相互作用的基因/蛋白，并被命名为“集合A[i]”，“集合A”中剩余的基因/蛋白被命名为“集合A[i]余”；

步骤四，计算“集合A[i]”的聚集z值；

步骤五，具有最大聚集z值的“集合A[i]”为所鉴定的基于蛋白-蛋白相互作用网络的基因集。

优选地，步骤一中，所述数据集B为公共数据库中蛋白-蛋白相互作用数据。

优选地，步骤一中，所述集合A为从相关全基因转录组研究数据获得的显著调变，且具有生物功能富集的基因集。

优选地，步骤四中，所述聚集z值的计算包括如下步骤：

a)计算每个基因/蛋白的表达显著性，即生物样本感兴趣不同处理之间显著性比较的校正p值；

b)用1减去该校正p值，进而除以正态累积分布函数，生成z值；

c)相加“集合A[i]”中所有基因/蛋白的z值，并除以“集合A[i]”基因/蛋白数目的平方根，得到聚集z值；通过聚集z值可以比较具有不同基因/蛋白数目“集合A[i]”的相对表达变化，聚集z值越高，“集合A[i]”表达越显著。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明的技术方案综合考虑了生物过程本身，即功能紧密相关的基因在应答信号刺激时，这些基因的调变可能受到某个关键基因(即“关键节点基因/蛋白”)的影响，而该关键基因可能未发生显著调变。关键节点基因/蛋白的关键性则通过其与显著调变基因/蛋白相互作用的数目，即维度“i”体现出来。维度“i”愈大，其愈关键。同时，亦综合考虑了所鉴定基因的整体表达调变信息，即聚集z值。聚集z值愈大，基因集调变愈显著。毫无疑问，无论是关键节点基因/蛋白的维度“i”，还是基因集的聚集z值，都客观直接的反应了生物过程中的重要指标，利用了生物学中涉及的自然规律。

本发明的方法鉴定的基因集具有如下效果：鉴定出和生物过程更加相关的基因集。和基因集相互作用的节点基因/蛋白亦具有重要生物功能。基于该基因集和/或节点基因/蛋白，有助于相关研究人员开展下一步相关研究工作。比如基因功能分析、疾病诊断、疾病治疗预后等。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为基于蛋白-蛋白相互作用网路基因集鉴定的分析流程。

图2为结核分枝杆菌(Mtb)感染THP-1细胞后，THP-1细胞转录谱的基于蛋白-蛋白相互作用数据的基因集鉴定的主要策略。