基于表达谱和遗传学数据的老年痴呆症(Alzheimer’s Disease)致病机理的网络分析

基于表达谱和遗传学数据的老年痴呆症(Alzheimer’s Disease)致病机理的网络分析

论文摘要

Alzheimer’ sDisease(AD)是最常见的神经退行性疾病,全世界有超过3000万的AD病人。AD典型的症状是记忆的逐渐丧失和认知功能的减退,目前还没有有效的治疗手段。AD有两个典型的组织病理学特征,神经细胞外的Aβ沉淀和神经细胞内的神经纤维缠结。AD的致病机理还不是很清楚,但围绕着其致病机理形成了很多假说,其中The Amyloid Cascade Hypothesis是一个著名的假说,核心是Aβ沉淀诱导的细胞毒性导致神经细胞的凋亡。研究AD的致病机理对AD的预防和治疗有重要的作用,基于病例一对照的基因关联分析和基于芯片的表达谱分析手段被用来分析AD潜在的致病机理。目前,网络分析已成为系统生物学的一个重要研究手段,将其用于分析AD相关的表达谱和基因组数据,有助于更好的理解AD的致病机理。在论文第一部分,我们开发了用于网络构建和网络分析的工具,通过广泛收集并整合了多种相互作用数据形成了后台数据库,利用脚本语言PHP实现了网络构建和分析流程,用HTML和Javascript开发了Web客户端。在论文第二部分,我们基于这个工具初步分析了AD的转录组和基因组数据,所得结果和AD现有的几个假说比较吻合,说明我们的工具是很有效的。

论文目录

  • 论文摘要
  • 英文摘要
  • 目录
  • 第一部分:开发网络构建和网络分析工具
  • 摘要
  • Abstract
  • 二、引言
  • 三、材料与方法
  • 1. 工具概览
  • 2. 数据来源
  • 3. 构建数据库
  • 3.1 基因ID转换
  • 3.2 数据表的设计
  • 4. 开发服务器端
  • 4.1 网络构建算法
  • 4.2 功能富集方法
  • 5. 开发客户端
  • 四、结果
  • 五、讨论
  • 第二部分:AD致病机理的探索
  • 摘要
  • Abstract
  • 二、引言
  • 三、材料与方法
  • 1. 实验数据
  • 2. 寻找差异表达基因
  • 2.1 芯片的预处理
  • 2.2 寻找差异表达基因
  • 四、结果
  • 1. 构建种子基因集
  • 2. AD参照网络
  • 2.1 构建AD参照网络
  • 2.2 AD参照网络初步分析
  • 2.3 AD背景网络功能模块
  • 2.3.1 模块划分
  • 2.3.2 AD六个不同脑区模块被扰动情况分析
  • 2.3.3 受衰老影响的模块
  • 3. 构建AD功能蛋白质相互作用网络
  • 3.1 功能蛋白质相互作用网络的构建
  • 3.2 KEGG pathway富集
  • 3.2.1 富集结果
  • 3.2.2 富集结果的解释
  • 3.3 寻找调控网络的上游转录因子
  • 3.3.1 转录因子的筛选
  • 3.3.2 寻找转录因子和AD相关的证据
  • 五、讨论
  • 参考文献
  • 致谢
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