[发明专利]单样本ceRNA网络识别方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明提供一种单样本ceRNA网络识别方法、装置、电子设备及存储介质，涉及基因识别技术领域。该单样本ceRNA网络识别方法包括：根据匹配样本的miRNA的转录组矩阵、匹配样本的第一靶基因和第二靶基因的转录组矩阵以及先验miRNA和靶基因调控关系数据，识别获取匹配样本中每个样本对应的多个ceRNA竞争关系对。将每个样本对应的多个ceRNA竞争关系对进行融合，得到每个样本对应的ceRNA网络。本发明基于匹配样本的miRNA、第一靶基因和第二靶基因的转录组矩阵和先验miRNA和靶基因调控关系数据识别得到的单样本的ceRNA网络，有助于揭示单样本内的基因调控机制，反映单样本下miRNA靶基因之间的竞争关系。

技术领域

本发明涉及基因识别技术领域，具体而言，涉及一种单样本ceRNA网络识别方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

微小核糖核酸(Micro RibonucleicAcid，miRNA)是一类非编码保守性小核糖核酸(RibonucleicAcid，RNA)分子。它通常负调控蛋白质编码基因mRNA(MessengerRNA)来调控基因表达水平。虽然miRNA是小分子，但是它在许多生物过程中发挥重要作用。竞争性内源RNA(Competing Endogenous RNA，ceRNA)假说揭示：不同RNA转录物之间通过相互竞争方式来与miRNA结合。这些相互竞争的RNA转录物统称为ceRNA，主要包括四大类：蛋白质编码基因mRNA、长链非编码RNA(lncRNA)、假基因转录本(pseudogene)以及环状RNA(circRNA)，所构成的RNA竞争网络为ceRNA网络。前期研究表明：ceRNA网络与包括恶性肿瘤疾病在内的许多人类复杂疾病关联，预示着ceRNA作为潜在的人类复杂疾病诊断和靶向治疗生物标记物。

ceRNA参与许多重要的生物过程，以往研究方法主要基于多个样本的转录组数据来识别多样本层次水平下的ceRNA网络。现有技术中，可基于单细胞转录组数据获取单细胞层次水平下lncRNA关联的ceRNA网络。

但是，现有方法没有考虑miRNA转录组数据。然而，ceRNA网络又与miRNA转录组数据密切关联，导致获取到的ceRNA网络无法准确的反映单样本下miRNA靶基因之间的竞争关系。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种单样本ceRNA网络识别方法、装置、电子设备及存储介质，以获取单样本水平下的ceRNA网络，反映单样本下miRNA靶基因之间的竞争关系。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种单样本ceRNA网络识别方法，包括：

获取匹配样本的miRNA、第一靶基因和第二靶基因的转录组矩阵，每个匹配样本中包括多个样本，每个样本包括多个miRNA、第一靶基因和第二靶基因。根据匹配样本，获取与匹配样本相关的先验miRNA和靶基因调控关系数据。根据匹配样本的miRNA的转录组矩阵、匹配样本的第一靶基因和第二靶基因的转录组矩阵以及先验miRNA和靶基因调控关系数据，识别获取匹配样本中每个样本对应的多个ceRNA竞争关系对。将每个样本对应的多个ceRNA竞争关系对进行融合，得到每个样本对应的ceRNA网络。

一些实施方式中，获取匹配样本的miRNA、第一靶基因和第二靶基因的转录组矩阵，包括：根据匹配样本的生物特性，在给定的miRNA、第一靶基因和第二靶基因转录组矩阵中，提取相同生物特性的miRNA、第一靶基因和第二靶基因的转录组矩阵，得到匹配样本的miRNA、第一靶基因和第二靶基因的转录组矩阵。