【技术实现步骤摘要】
一种基于转录组时序动态变化和基因功能关联发现分子标志物的方法及系统
本专利技术涉及利用组学技术寻找生物标志物的领域，包括但不限于诊断试剂研发，具体地说，是一种基于转录组时序动态变化和基因功能关联发现分子标志物的方法及系统。
技术介绍
基础医学研究的一项重要内容是用分子手段表征病理生理的机制并找到关键的基因。关键基因可以是生物标志物，用于疾病的预警、诊断、预后；也可以是靶标，用于疾病的治疗。标志物与疾病状态仅有相关性，而靶标要求在相关性的基础上，对其干预能够改变疾病的病理生理进程。因此从一定意义上说，靶标是标志物的一个子集，可能从标志物中进一步筛选与病理生理进程有因果关系的基因获得。基础医学研究的一项重要任务，就是要发现与特定病理生理相关的生物标志物。传统的生物标志物发现手段是假说验证。首先依据领域知识，猜测哪些基因或其他分子可能与病理生理变化相关，然后组织样本进行验证。这一策略存在一定局限：第一，依赖假说。之所以能想到这些假说，主要是因为相关文献的提示。而如果文献有提示，研究人员再去做，那么所发现的标志物的创新性就可能不足，缺乏科学价值和经济价值。另一方面，如果没...
【技术保护点】
1.一种基于转录组时序动态变化和基因功能关联发现分子标志物的方法，其特征在于，通过对样本的多时序采样和高通量转录组测序技术，获得目标病理生理过程、对照病理生理过程的动态时序转录组变化；通过基因差异共表达分析，获得在目标病理生理过程中共表达、在对照病理生理过程中没有表达相关性的基因集；通过基因功能关联分析，评估差异共表达集与目标病理生理过程基因集之间的关联强度，从而发现组学数据中稳健可靠、同时具有病理生理意义的标志物。
【技术特征摘要】
1.一种基于转录组时序动态变化和基因功能关联发现分子标志物的方法，其特征在于，通过对样本的多时序采样和高通量转录组测序技术，获得目标病理生理过程、对照病理生理过程的动态时序转录组变化；通过基因差异共表达分析，获得在目标病理生理过程中共表达、在对照病理生理过程中没有表达相关性的基因集；通过基因功能关联分析，评估差异共表达集与目标病理生理过程基因集之间的关联强度，从而发现组学数据中稳健可靠、同时具有病理生理意义的标志物。2.根据权利要求1所述的基于转录组时序动态变化和基因功能关联发现分子标志物的方法，其特征在于，本发明的具体步骤包括：步骤1)通过动态时序转录组变化分析和整理模块获得目标病理生理过程的动态时序转录组变化和对照病理生理过程的动态时序转录组变化；步骤2)通过差异共表达分析模块找到在目标病理生理过程中共表达、在对照病理生理过程中没有表达相关性的基因集；步骤3)通过功能分析模块判断步骤2)中找到的基因集是否在基因功能关联网络上与目标病理生理过程功能相关，筛选掉不相关的基因集；步骤4)通过因子贡献度分析模块对于步骤3)筛选剩余的基因集中的基因，评估每个基因与目标病理生理过程在基因功能关联网络上的关联强度；步骤5)通过差异表达分析模块，评估在需要作出判断的时间点中目标病理生理过程和对照病理生理过程的表达差异；步骤6)通过候选标志物筛选模块对步骤4、步骤5得到的基因与目标病理生理过程的功能关联强度、基因表达差异设置显著性阈值，报告超过显著性阈值的基因作为候选标志物；步骤7)通过候选标志物验证模块组织样本验证候选标志物，报告通过验证的候选标志物为目标病理生理过程的标志物。3.根据权利要求2所述的基于转录组时序动态变化和基因功能关联发现分子标志物的方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤：2.1通过层次聚类法分别计算目标、对照动态时间序列下各基因间的关系，并剪枝形成各组动态时间序列下的共表达基因类；2.2寻找在一组动态时间序列下表达是显著关联的、而在另一组动态时序中表达是非显著关联的差异共表达基因类：所述的步骤2.1中的层次聚类使用Pearson相关性计算样本与样本的距离；所述的步骤2.2中差异共表达基因类的获得使用随机重新采样方法计算各基因类差异显著性(P值)，如使用R语言的coXpress包。4.根据权利要求2或3所述的基于转录组时序动态变化和基因功能关联发现分子标志物的方法，其特征在于，所述的步骤3)具体包括以下步骤：3.1对步骤2)分析获得的差异共表达基因集，选择合适的匀质基因功能关联网络；3.2在基因功能关联网络中，评估差异共表达基因集与目标病理生理过程基因集间的功能协同，找到与目标病理生理功能相关的差异共表达基因集。5.根据权利要求4所述的基于转录组时序动态变化和基因功能关联发现分子标志物的方法，其特征在于，所述的步骤3.1是...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈新，梁茜，
申请(专利权)人：杭州新范式生物医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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