基于短時序基因表達數(shù)據(jù)的動態(tài)調控網(wǎng)絡建模方法研究.pdf

1、生物信息學中的逆工程問題是通過時序基因表達數(shù)據(jù)來對基因調控網(wǎng)絡、代謝網(wǎng)絡或者是信號網(wǎng)絡的動態(tài)特性進行建模的問題，目前的研究主要集中在具有長時序基因表達數(shù)據(jù)的生物體上。而像細菌和原核生物等在實驗研究中往往獲得的時序數(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)展了利用短時序基因表達數(shù)據(jù)對基因調控網(wǎng)絡進行動態(tài)建模的方法。針對E.co

2、li中一個與L-色氨酸代謝相關的小網(wǎng)絡，我們運用本文方法針對三組不同實驗條件下的基因表達數(shù)據(jù)推斷調控網(wǎng)絡的動態(tài)性。這個網(wǎng)絡包含7個基因和27個待估計的模型參數(shù)。我們只利用7個基因在4個時間點上的表達數(shù)據(jù)來估計參數(shù)。實驗結果表明對于三組實驗數(shù)據(jù)，本文方法估計出的基因表達數(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