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一种通过布尔网络模拟肿瘤细胞状态的方法技术

技术编号:14312059 阅读:145 留言:0更新日期:2016-12-27 23:28
本发明专利技术实施例公开了一种通过布尔网络模拟肿瘤细胞状态的方法,该方法包括:利用基因芯片采集技术获取生物样本基因的连续表达谱数据,并根据连续表达谱数据,构建初始基因调控网络;基于预设的基因关联性对初始基因调控网络进行删减调整,得到相关基因调控网络,并通过布尔函数对相关基因调控网络进行计算,得到相关基因调控网络的单吸引子;确定初始基因调控网络中目标基因的调控范围,并将目标基因的调控范围依据相关基因调控网络的单吸引子转化为复合布尔函数的吸引子,且进一步将转化的吸引子与细胞吸引子进行匹配来确定肿瘤细胞状态。实施本发明专利技术,能够对肿瘤基因有全面的认识,快速鉴定肿瘤,为肿瘤治疗研究提供一个有力的理论框架。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及系统生物学研究
,尤其涉及一种通过布尔网络模拟肿瘤细胞状态的方法
技术介绍
基因网络从分子层次上对生物系统进行研究的,它是由细胞中参与基因调控作用的DNA、RNA、蛋白质以及代谢中间物所形成的相互作用的网络。基因网络研究期望从系统的角度全面揭示基因组的功能和行为,有助于从基因组层次对生命过程进行详细的解释,从而达到系统地解释细胞活动、生命活动等目标。现有鉴别肿瘤细胞状态的方法包括病理组织检查法和细胞检查法。在病理组织检查法中,病理组织切片检查必须取肿瘤组织制成切片,在显微镜下观察癌的形态。从取材到观察切片,如果用石蜡包埋技术需要5至6天才能得到结果;而采用冰冻切片检查,虽然只需20分钟就能得到初步结果,但是准确性稍差,有时只能得出癌的诊断结果,而不能对分化程度等作出判断。在细胞检查法中,主要通过在病人分泌物中查找癌细胞,但是仅从细胞方面鉴别肿瘤,对整个肿瘤了解十分片面。由此可见,亟需一种鉴别肿瘤细胞状态的方法。能够从细胞出发,细微到基因角度,对肿瘤基因有个全面的认识,从而快速鉴定肿瘤,为肿瘤治疗研究提供一个有力的理论框架。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过布尔网络模拟肿瘤细胞状态的方法,其特征在于,所述方法包括:a、利用基因芯片采集技术获取生物样本基因的连续表达谱数据,并根据所述获取到的连续表达谱数据,构建布尔网络模型的初始基因调控网络;b、基于预设的基因关联性对所述初始基因调控网络进行删减调整,得到相关基因调控网络,并通过布尔函数对所述得到的相关基因调控网络进行计算,得到所述相关基因调控网络的单吸引子;c、确定所述初始基因调控网络中目标基因的调控范围,并将所述确定的目标基因的调控范围依据所述得到的相关基因调控网络的单吸引子转化为复合布尔函数的吸引子,且进一步将所述转化的吸引子与细胞吸引子进行匹配来确定肿瘤细胞状态。

【技术特征摘要】
1.一种通过布尔网络模拟肿瘤细胞状态的方法,其特征在于,所述方法包括:a、利用基因芯片采集技术获取生物样本基因的连续表达谱数据,并根据所述获取到的连续表达谱数据,构建布尔网络模型的初始基因调控网络;b、基于预设的基因关联性对所述初始基因调控网络进行删减调整,得到相关基因调控网络,并通过布尔函数对所述得到的相关基因调控网络进行计算,得到所述相关基因调控网络的单吸引子;c、确定所述初始基因调控网络中目标基因的调控范围,并将所述确定的目标基因的调控范围依据所述得到的相关基因调控网络的单吸引子转化为复合布尔函数的吸引子,且进一步将所述转化的吸引子与细胞吸引子进行匹配来确定肿瘤细胞状态。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤a具体包括:确定生物样本,并采用基因芯片采集技术对所述生物样本进行特定时间间隔取样,获取M个基因N个时间的连续表达谱数据;其中,M、N均为自然数;根据所述获取到的M个基因N个时间的连续表达谱数据,并通过预设的M个基因两两之间的配对关系赋值,得到M个基因两两之间的调控关系距离,且进一步得到M个基因两两之间的调控关系方向及其对应的调控关系相位;其中,所述M个基因两两之间的调控关系方向由其对应的配对关系赋值的正负符号决定;所述M个基因两两之间的调控关系相位由其对应的调控关系距离与其对应的配对关系赋值的绝对值决定;根据所述得到的M个基因两两之间的调控关系距离、调控关系方向和调控关系相位,且按照所述M个基因两两之间的调控关系距离的绝对值大小顺序进行循环选择,构建布尔网络模型的初始基因调控网络。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述初始基因调控网络进一步包括:当检测到当前循环增加的两个基因与所述初始基因调控网络中已有的基因具有直接或间接链接关系时,则在后续的选择过程中忽略所述当前循环增加的两个基因之间的调控关系。4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述M个基因两两之间的调控关系距离采用N个时间点对齐计算时,则预设的M个基因两两之间的配对关系赋值为0;当所述M个基因两两之间的调控关系距离采用小于或等于k个错位计算时,则预设的M个基因两两之间的配对关系赋值可从-k至k,并将计算得到的2k+1个调控关系距离中的最大值作为所述M个基因两两之间的最终调控关系距离;其中,k为自然数。5....

【专利技术属性】
技术研发人员:刘文斌沈良忠
申请(专利权)人:温州大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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