[发明专利]构建分子调控网络的可视化平台的方法及可视化平台

说明书

本发明属于分子调控网络分析技术领域，具体公开了一种构建分子调控网络的可视化平台的方法及可视化平台，该方法对调控网络数据进行整合与标准化存取，得到节点集文件和边集文件并导入服务器端的数据库中，在服务器端提取基因子网络的参数，以及生成web端响应和可视化需要的数据，根据提取的数据，利用计算机语言，开发web端界面及事件响应程序，利用php语言开发web端和服务器端通信接口，用于传输参数，完成可视化平台的搭建。采用本技术方案，基于web的在线数据库提供分子调控网络的在线交互式剖析及可视化，对每个节点，收集并提供非常详细的生物学信息方便参考。

技术领域

本发明属于分子调控网络分析技术领域，涉及一种构建分子调控网络的可视化平台的方法及可视化平台。

背景技术

肿瘤是世界上严重危害人类健康的主要三大疾病之一，也是危害中国居民健康的疾病之一，其每年发病数和死亡数分别约占全球的23.7％和30％。2020年全球新发癌症1929万例，995万例癌症患者死亡。在过去的10余年里，恶性肿瘤生存率呈现逐渐上升趋势，目前我国恶性肿瘤的5年相对生存率约为40.5％。因此开展恶性肿瘤的研究已成为医学研究的热点问题，而恶性肿瘤基础研究的根本任务是阐明肿瘤发生发展的分子调控机制。

目前的知识认为，人类共有约20,000个基因。尽管不是所有基因在所有细胞都表达或发挥作用，在大多数细胞都有约10,000个基因表达，疾病状态下更是有几千基因发生差异表达。基因调控主要发生在三个水平上，即①DNA水平上的调控、转录控制和翻译控制；②微生物通过基因调控可以改变代谢方式以适应环境的变化，这类基因调控一般是短暂的和可逆的；③多细胞生物的基因调控是细胞分化、形态发生和个体发育的基础，这类调控一般是长期的，而且往往是不可逆的。这么多复杂的调控关系构成了一个更加复杂的分子调控网络，而疾病比如癌症的发生发展正是分子调控网络的稳态失去控制导致的。

即便利用现有方法将分子调控网络构建出来，由于整个网络的复杂性，交互式的剖析该调控网络更是一个严峻的挑战。目前常用的分析调控网络的软件或方法是利用Cytoscpae软件，线下进行调控网络文件的输入、配置、排布、计算等操作，耗时耗力。对于复杂度极高的网络，对个人计算机的要求也相应提升，不利于轻量化办公。基于线下的调控网络分析对基因种类有较高限制，不利于定制化搜索兴趣基因的子网络与其相关生物学信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种构建分子调控网络的可视化平台的方法及可视化平台，构建可视化平台，进行交互式的分析和布局调控网络，使分析更实时便捷，也使网络更简洁美观。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种构建基于web的分子调控网络的交互式分析及可视化平台的方法，包括如下步骤：

对调控网络数据进行整合与标准化存取，得到节点集文件和边集文件并导入服务器端的数据库中；

在服务器端提取基因子网络的参数，以及生成web端响应和可视化需要的数据；

根据提取的数据，利用计算机语言，开发web端界面及事件响应程序；

利用程序语言开发web端和服务器端通信接口，用于传输参数；

完成可视化平台的搭建。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：本方案利用基于web的在线数据库，提供分子调控网络的在线交互式剖析及可视化。开发了服务器端软件进行整合、将分子调控网络进行文本化、提取web可视化所需的子网络并生成标准化格式文件，并与web端通信。在web端，基于用户操作，进行交互式的分析和布局调控网络，使分析更实时便捷，也使网络更简洁美观。

进一步，所述调控网络预设有多种布局选项并可以任意提取感兴趣的子网络，可按多种布局算法自动计算其节点位置，布局算法包括random，grid，concentric，breadthfirst或cose。