基因表达数据分析
Peng Jiang, Haonan Wu, Wenkai Wang, Wei Ma, Xiao Sun, Zuhong Lu. MiPred: classification of real and pseudo microRNA precursors using random forest prediction model with combined features. Nucleic Acids Research. 2007,35:W339-W344 (google scholar引用239次,截至2014.8.2)
难点
特征提取 分类器
一些生物信息学中的分类问题
microRNA识别 蛋白质功能预测 基因表达数据分析 全基因组关联分析
HapMap计划 /1000 Genome计划
大数据
生物信息学中的我国计算机学者
算法阶段(1990-2000)
朱大铭、姜涛、卜东波
标注阶段(2000-2008)
王晓龙、朱小燕等
系统分析阶段(2008-2013)
李衍达、张学工等
大规模数据处理阶段(2010-now)
提纲
生物信息学和机器学习的关系 一些生物信息学中的分类问题
microRNA识别 蛋白质功能预测 基因表达数据分析 全基因组关联分析
总结
生物信息学
人类基因组计划
数据存储---数据库 数据分析---数据挖掘
Olson M V. Human genetics: Dr Watson's base pairs[J]. Nature, 2008, 452(7189): 819-820.
microRNA与疾病的关系
图挖掘 相似度度量、不确定性
参考文献
Jiang Q, Hao Y, Wang G, et al. Prioritization of disease microRNAs through a human phenome-microRNAome network[J]. BMC Systems Biology, 2010, 4(Suppl 1): S2.
一些生物信息学中的分类问题
microRNA识别 蛋白质功能预测 基因表达数据分析 全基因组关联分析
蛋白质功能预测
问题
输入:蛋白质序列,进行聚类、分类 特殊蛋白识别---不平衡分类 亚细胞定位-----多类分类 酶和多功能酶---多类,少量多标记 功能预测------多示例、多标记 二级结构、结构域-----标注、HMM
出现的次数 (12,4,3,1,2,0,0,0,10,1,. . .)
归一化三元组 (0.1846,0.0615,0.0462,0.0154,0.0308,0,0,0,0.1538,0.0154, …)
microRNA分类相关论文
Chenghai Xue, Fei Li, Tao He, Guo-Ping Liu, Yanda Li, Xuegong Zhang. Classification of real and pseudo microRNA precursors using local structuresequence features and support vector machine. BMC Bioinformatics. 2005.6:310 (google scholar引用271次,截至2014.8.2)
Xuan P, Han K, Guo M, et al. Prediction of microRNAs associated with human diseases based on weighted k most similar neighbors[J]. PloS one, 2013, 8(8): e70204.
···
研究1:从长的 DNA序列中找出来自体DNA···
···
microRNA 前体 (precursor) 细胞核
出核 microRNA 成熟体
细胞质
mRNA 靶标
研究2:根据成 熟体寻找靶标
一级序列 CUUUCUACACAGGUUGGGAUCGGUUGCAAUGCUGUGUUUCUGUAUGGUAUUGCACUUGUCCCGGCCUGUUGAGUUUGG 二级结构 ..(((...((((((((((((.(((.(((((((((((......)))))))))))))).)))))))))))).))).....
华大基因
一些生物信息学中的分类问题
microRNA识别 蛋白质功能预测 基因表达数据分析 全基因组关联分析
microRNA识别
2006年诺贝尔奖---RNA干扰机制
CCCCUCUAUUCACAAUUGUUUGGAACUCAGUUUUGUGAUUAUUCUA UCAUUGCCAGGGAGUUUGUGUGGUUGCAUCAGGGG
U U C 说明:”(”和”)”意义相 G U .(( ((( ((. 同,均表示发生了配对。 ((. .((
“.”表示没有发生配对
32 个三元组——32 维特征向量
每一位核苷酸和它及其相邻的 两个核苷酸的配对情况
( U ( ( ( , U ( ( . , U ( . ( , U ( . . , U . ( ( , U .(. , U . . (, U . . . , G ( ( ( , G ( ( . , . . .)
Leyi Wei, Minghong Liao, Yue Gao, Rongrong Ji, Zengyou He, Quan Zou. Improved and promising identification of human microRNAs by incorporating a high-quality negative Set. IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics. 2014, 11(1):192-201