一种基因健康网络表达测定体系的构建方法技术

本发明专利技术公开了一种基因健康网络表达测定体系的构建方法，包括通过应用基因表达芯片获取预先配置样本的临床实验数据，并依据转录组mRNA水平探索基因网络与健康广泛关注的性状之间的关联关系，确定并根据同机体健康相关的重要基因的芯片表达数据，以皮尔森相关性PCCs为计算依据，确定并根据基因健康网络表达的构建算法，得到基因同基因之间的相关性数据，通过皮尔森相关检验和统计学K‑均值过滤法对所获取的基因表达数据进行聚类统计，对基因之间的表达显著性进行统计过滤；在过滤结果为基因之间存在相关关系时，根据确定的相似基因的不同权值，将基因芯片的表达数据以连接边的距离为单位基因网络组成相匹配的基因健康网络。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基因健康网络表达测定体系的构建方法。
技术介绍
目前常用的传统健康检测方法和检查手段主要是针对人体罹患疾病的相关诊断，主要包括机体生化指标、理化指标及免疫机能指标的检测等。这些方法主要是通过医疗专属机构对病患进行血样、尿液、粪便等常规体液及排泄物等的生化、免疫指标的检测及通过物理医疗仪器设备对病患的内脏、骨骼和细胞等影像进行测定和测量，从而达到对患者的疾病生成及发展过程进行客观了解目的，为医生对疾病的诊断和治疗提供有效判断。除此以外，目前市面上流行的疾病易感基因检测，多采用对个体进行部分或全部基因测序的方法，针对目标基因发现其遗传位点缺陷/突变，从而达到对所患疾病的预测。无论是传统的医疗检测方法还是疾病易感基因的检测，总体上来讲都是针对人体罹患疾病的某一指标进行检测。但是，由于机体的潜在亚健康危害很难在平常生理化及免疫指标中被发现，且多数情况下亚健康的形成多数同相关基因的表达状态有关，而与基因位点的缺失/突变并无关系，故而一般的易感基因检测无法捕捉到同亚健康形成的相应信号。目前为止，无论是一般的疾病检测还是易感基因检测都无法对机体的亚健康状态及潜在危害进行有效评估，而亚健康状态的持续积累对机体罹患疾病的风险具有显著关系。针对现有技术中的相关问题，目前尚未提出有效的解决办法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种基因健康网络表达测定体系的构建方法，以
克服现有技术中的上述不足。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种基因健康网络表达测定体系的构建方法，包括以下步骤：通过预先设置的应用基因表达芯片获取预先配置样本的临床实验数据，并依据预先配置的转录组mRNA水平探索基因网络与健康广泛关注的性状之间的关联关系，确定同机体健康相关的重要基因的芯片表达数据；基于所述芯片表达数据，以皮尔森相关性PCCs为计算依据，确定基因健康网络表达的构建算法为：Wab=Σ1Y(wxa-μa)(wxb-μb)/ΔaΔb]]>其中，所述Wxa表示第X个基因在第a个样本上的表达水平值，Wxb表示第X个基因在第b个样本上的表达水平值，μa和Δa分别表示基因a的标准均值和标准偏差，μb和Δb分别表示基因b的标准均值和标准偏差；根据所述构建算法，得到基因同基因之间的相关性数据，通过预先设置的皮尔森相关检验和统计学K-均值过滤法对所获取的基因表达数据进行聚类统计，并对基因之间的表达显著性进行统计过滤；在过滤结果为基因a和基因b存在相关关系的情况下，所述基因a和基因b之间存在连接边，根据连接边的长短确定所述基因a与基因b的之间的权值，根据所述权值确定基因a和基因b之间的相似程度；根据确定的相似基因的不同权值，将基因芯片的表达数据以连接边的距离为单位基因网络组成相匹配的基因健康网络。进一步的，所述基因健康网络包括皮肤美容基因网络、肠胃代谢基因网络、心理压力管理网络和雾霾压力响应网络。进一步的，获取预先配置样本的临床实验数据包括：对预先设置样本的性别、年龄、民族和所在城市选取1000例受试样本进行随机血样采集、检测以及芯片筛选工作，根据监测以及筛选结果，分别确定若干有关皮肤美容健康的关键基因、有关胃肠代谢健康的关键基因、有关心理压力的关键基因以及有关雾霾压力的关键基因。进一步的，所述若干有关皮肤美容健康的关键基因包括透明质酸合成
酶基因HAS1、水孔蛋白合成基因AQP3、酪氨酸合成基因TYRP1、黑素细胞小眼琦形转录因子MITF、多巴色素异构酶合成基因、LIN28A基因。进一步的，所述有关胃肠代谢健康的关键基因包括钙素调节基因CRCP。进一步的，所述有关心理压力的关键基因包括血清素合成基因SLC6A4。进一步的，所述有关雾霾压力的关键基因包括多环芳烃受体基因AHR。进一步的，还包括：根据获取的关键基因，按照基因健康网络的构建算法，并利用预先配置好的生物信息学语言perl和可视化统计学语言python，获得与基因健康网络相匹配的权重可视分布图。本专利技术的有益效果为：本方法具有良好的重复性和线性关系，且实际操作简单，应用范围广泛，为健康管理以及医疗机构对于健康预警诊断的帮助及健康管理方案的制定提供了良好的科学参考依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的利用统计学K-均值过滤法对所获取的基因表达信息进行聚类统计示意图一；图2是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的利用统计学K-均值过滤法对所获取的基因表达信息进行聚类统计示意图二；图3是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的对基因之间的表达显著性进行统计过滤(p＜0.05)示意图一；图4是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建
方法的对基因之间的表达显著性进行统计过滤(p＜0.05)示意图二；图5是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的基因模块显著相关性比较的示意图；图6是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的调控网络建立的示意图；图7是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的基因健康网络诊断体系涵盖模块的示意图；图8是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的皮肤保湿基因网络模块的权重可视分布图；图9是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的皮肤锁水基因网络模块的权重可视分布图；图10是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的皮肤美白基因网络模块的权重可视分布图；图11是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的问题肌肤基因调控网络的权重可视分布图；图12是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的机体衰老调控基因网络模块的权重可视分布图；图13是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的肠胃代谢基因网络模块的权重可视分布图；图14是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的心里压力反应基因网络模块的权重可视分布图；图15是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的雾霾压力响应基因网络模块的权重可视分布图；图16是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的利用perl和python语言对高通量人类基因芯片表达数据库(NCBIGEO)内相关信息进行检索比对；图17是根据本专利技术实施例所述的一种基因健康网络表达测定体系的构建方法的一个基因对应多探针的时候应选取样本数量最多的探针组作为数据组，并对所得的数据进行方差统计，由此得到相关基因的芯片表达峰值的示意图；图18是根据本专利技术实施例对图10的表达峰值值进行对数线性转化处理；图19是根据本专利技术实施例所述的实时荧光逆转录PCR基因量化值同标准参考量值的相关比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基因健康网络表达测定体系的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：通过预先设置的应用基因表达芯片获取预先配置样本的临床实验数据，并依据预先配置的转录组mRNA水平探索基因网络与健康广泛关注的性状之间的关联关系，确定同机体健康相关的重要基因的芯片表达数据；基于所述芯片表达数据，以皮尔森相关性PCCs为计算依据，确定基因健康网络表达的构建算法为：Wab=Σ1Y(wxa-μa)(wxb-μb)/ΔaΔb]]>其中，所述Wxa表示第X个基因在第a个样本上的表达水平值，Wxb表示第X个基因在第b个样本上的表达水平值，μa和Δa分别表示基因a的标准均值和标准偏差，μb和Δb分别表示基因b的标准均值和标准偏差；根据所述构建算法，得到基因同基因之间的相关性数据，通过预先设置的皮尔森相关检验和统计学K‑均值过滤法对所获取的基因表达数据进行聚类统计，并对基因之间的表达显著性进行统计过滤；在过滤结果为基因a和基因b存在相关关系的情况下，所述基因a和基因b之间存在连接边，根据连接边的长短确定所述基因a与基因b的之间的权值，根据所述权值确定基因a和基因b之间的相似程度；根据确定的相似基因的不同权值，将基因芯片的表达数据以连接边的距离为单位基因网络组成相匹配的基因健康网络。...

【技术特征摘要】
1.一种基因健康网络表达测定体系的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：通过预先设置的应用基因表达芯片获取预先配置样本的临床实验数据，并依据预先配置的转录组mRNA水平探索基因网络与健康广泛关注的性状之间的关联关系，确定同机体健康相关的重要基因的芯片表达数据；基于所述芯片表达数据，以皮尔森相关性PCCs为计算依据，确定基因健康网络表达的构建算法为：Wab=Σ1Y(wxa-μa)(wxb-μb)/ΔaΔb]]>其中，所述Wxa表示第X个基因在第a个样本上的表达水平值，Wxb表示第X个基因在第b个样本上的表达水平值，μa和Δa分别表示基因a的标准均值和标准偏差，μb和Δb分别表示基因b的标准均值和标准偏差；根据所述构建算法，得到基因同基因之间的相关性数据，通过预先设置的皮尔森相关检验和统计学K-均值过滤法对所获取的基因表达数据进行聚类统计，并对基因之间的表达显著性进行统计过滤；在过滤结果为基因a和基因b存在相关关系的情况下，所述基因a和基因b之间存在连接边，根据连接边的长短确定所述基因a与基因b的之间的权值，根据所述权值确定基因a和基因b之间的相似程度；根据确定的相似基因的不同权值，将基因芯片的表达数据以连接边的距离为单位基因网络组成相匹配的基因健康网络。2.根据权利要求1所述的基因健康网络表达测定体系的构建方法，其特征在于，所述基因健康网络包括皮肤美容基因网络、肠胃代谢基因网络、心理压力管理网络和雾霾压力响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦垚，
申请(专利权)人：大道安康北京科技发展有限公司，秦垚，
类型：发明
国别省市：北京;11