[发明专利]一种基于多组学的miRNA功能识别方法

说明书

一种基于多组学的miRNA功能识别方法，本发明涉及基于多组学的miRNA功能识别方法。本发明为了解决现有方法对miRNA功能识别准确率低的问题。本发明通过基因表达谱分析差异表达基因；构建疾病或药物相关蛋白质网络；对构建的疾病或药物相关的蛋白质网络，进行功能模块的选取；对选取的功能模块进行富集分析，确定功能模块内的关键基因；通过miRNA表达谱分析差异表达miRNA，对差异表达miRNA进行靶基因预测；构建miRNA调控的疾病或药物相关蛋白质网络；对构建的miRNA调控的疾病或药物相关蛋白质网络的结点基因进行功能富集分析，识别miRNA的功能。本发明用于生物信息学领域。

技术领域

本发明涉及生物信息学领域，具体涉及基于多组学的miRNA功能识别方法。

背景技术

蛋白质之间相互作用是生物过程的内在特性，蛋白质相互作用网络解释了基本的细胞机制。蛋白质网络能描绘和整合蛋白质组中域结构、翻译后修改、相互作用网络和疾病相关每一个蛋白。表达谱描绘了特定细胞或组织在特定状态下的基因表达种类和丰度信息，动态地诠释了基因的功能、状态和环境等信息。整合了蛋白质网络和基因表达谱来挖掘多种疾病相关的细胞机制。比如Zhang《Roles of rifampicin in drug-druginteractions：underlying molecular mechanisms involving the nuclear pregnane Xreceptor》解析了冠心病相关关键基因和模块，发现两个关键基因与冠心病发展密切相关；Lin《Crosstalk between transcription factors and microRNAs in human proteininteraction network》研究扩张型心肌病相关的动态功能模块和共表达蛋白质相互作用网络。上述研究表明，整合蛋白质互作用网络和基因表达谱有助于识别生物通路相关的功能模块和关键基因。

MiRNA在转录后水平上调控靶基因mRNA，蛋白质从mRNA模板通过高度保守的过程进行合成，所以miRNA调控着蛋白质编码基因，据估计，miRNA调控人类基因组中超过三分之一的蛋白质基因。蛋白质相互作用网络结合基因表达谱能够识别基因间特殊关联，进而识别生物通路相关关键基因和功能模块。进一步整合miRNA表达谱诠释miRNA表达改变与它靶向靶基因之间关联，故而大量研究亦表明，miRNA的功能能够通过解析miRNA调控的蛋白质网络发掘。为此，提出基于蛋白质网络、基因表达谱、miRNA表达谱和已发现的的多种生物通路的，集蛋白质组、RNA组、基因组以及构建与多组学的通路相整合的miRNA功能识别方法-miRFunc_omi。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法对miRNA功能识别准确率低的缺点，而提出一种基于多组学的miRNA功能识别方法。

一种基于多组学的miRNA功能识别方法包括以下步骤：

步骤一：通过基因表达谱计算基因P值，选定差异表达基因，即为疾病或药物相关基因；

步骤二：根据步骤一选定的差异表达基因，构建疾病或药物相关蛋白质网络；

步骤三：对步骤二构建的疾病或药物相关的蛋白质网络，进行功能模块的选取；所述功能模块是指在疾病或用药条件下蛋白质网络中总体表达量显著差异的子网；

步骤四：对步骤三选取的功能模块进行富集分析，确定功能模块内的关键基因；

步骤五：通过miRNA表达谱分析差异表达miRNA，对差异表达miRNA进行靶基因预测；

步骤六：将步骤五中差异表达miRNA的靶基因与功能模块中结点取交集，构建miRNA调控的疾病或药物相关蛋白质网络；

步骤七：对步骤六构建的miRNA调控的疾病或药物相关蛋白质网络的结点基因进行功能富集分析，识别miRNA的功能。

本发明的有益效果为：