新算法可识别与疾病相关基因
科技日报北京12月1日电(采访人员冯卫东)俄罗斯圣光机大学(ITMO)生物信息学研究人员开发了一种算法 , 可帮助评估基因对人体过程(包括疾病发展)的影响 。 这项研究发表在《BMC生物信息学》上 。
脱发、肥胖或视力低下可能与特定基因有关 , 识别出相关基因组 , 有利于研究和治疗 。 此外 , 为确定基因和病情之间是否存在联系 , 了解基因之间的相互作用也非常重要 。
ITMO助理教授爱列克谢·谢尔盖西切夫解释说:“总的来说 , 每个人有超过2万个基因 。 通过将患者病情相关基因与健康人的基因进行比较 , 我们可以看到二者之间活性和表现形式的差异 。 基于此信息 , 可以创建一个共同的图示 , 显示所有基因之间的相互联系 , 并且每个基因都被分配一个权重因子 。 通常 , 科学家们只继续研究最活跃的基因 , 对其进行特殊的子图绘制 , 但是将这些基因从‘普通背景’中分离出来 , 就失去了评估每个基因与其他基因的关联性进而进行诊断的机会 。 ”
在新研究中 , 研究人员不仅专注于权重因子最高的那个基因系统 , 还提出了一种新方法 , 可利用整个基因组上的数据生成数十万个子图 。 该算法基于马尔可夫链蒙特卡罗方法 , 可计算每个样本与所讨论病情之间的联系概率 , 并就每个基因之间的相互作用分析样本的组成 。
研究人员从一组基因中删除一个基因 , 如果活跃基因的数量增加 , 则表示正确并保存结果 。 否则就重新开始 。 通过一系列步骤 , 权重因子开始快速增长 。 这样一来 , 该算法就可以生成大量图形 。
【因子|新算法可识别与疾病相关基因】有了这样一个样本组 , 研究人员就可发现比其他基因更频繁出现的基因 。 如果一个基因出现在90%的此类子图中 , 那么就可90%地确定该基因与相关疾病的关系 。
该项目研究人员指出 , 这一算法未来可表示为带有滑动条的程序 , 允许用户出于各种目的以各种置信度生成结果 。 例如 , 置信度水平越低 , 显示的基因就越多 , 反之亦然 。 如果仅需要确定信任的基因 , 可以将置信度水平设置为约99% 。
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