基于单样本组学数据的生物分子网络构建理论和方法
批准号:
31771476
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
陈洛南
依托单位:
学科分类:
生物大数据解析
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
张劲松、于祥田、余亮、刘小平、史倩倩、赵娟
中文摘要
一般说来复杂疾病的起因不是由于单个分子的功能缺失而是因为生物体在系统或网络层次上的功能失调而引起的,而生物系统的网络又会随着生物过程或疾病发生发展而变化。因此,从样本推断特定条件下的生物网络是在系统水平上阐明复杂疾病的分子机制的关键。然而,由于计算相关性等需要多样本数据,因此目前还没有一种可以仅通过单样本的表达谱数据构建个体特异性网络的有效方法。这里基于网络科学和统计学,我们建立一个全新的单样本生物分子网络的理论,开发了一种仅利用样本表达数据构建该样本特异性网络的方法。基于这种方法,我们可以实现网络标志物,不仅可以直接由网络进行疾病状态诊断和生物系统状态评估,应用于临床医学和网络生物学,而且可以构建单细胞生物分子网络,为单细胞测序分析提供了全新的方法。利用该方法对TCGA各种癌症数据等进行分析,发现新的个体特异的功能驱动基因和网络模式,由生物数据验证的单样本生物分子网络理论和方法。
英文摘要
Generally, a complex disease generally results not from malfunction of individual molecules but from dysfunction of the relevant system or network, which changes with states and conditions. Thus, estimating a condition-specific network from a sample is crucial to elucidating the molecular mechanisms of complex diseases at the system level. However, there is currently no effective way to construct such an individual-specific network by expression profiling of a single sample because of the requirement of multiple samples for computing correlations. In this project, we aim to develop a statistical method, i.e., a sample-specific network (SSN) method, which allows us to construct single-sample network (SSN) based on molecular expressions of a single sample. Using this method, we can characterize various human diseases at a network level. In particular, such sample-specific networks can lead to the identification of individual-specific disease modules as well as functional driver genes, even without gene sequencing information. We will validate this new method based on both numerical simulations.
一般说来复杂疾病的起因不是由于单个分子的功能缺失而是因为生物体在系统或网络层次上的功能失调而引起的,而生物系统的网络又会随着生物过程或疾病发生发展而变化。因此,从样本推断特定条件下的生物网络是在系统水平上阐明复杂疾病的分子机制的关键。然而,由于计算相关性等需要多样本数据,因此目前还没有一种可以仅通过单样本的表达谱数据构建个体特异性网络的有效方法。这里基于网络科学和统计学,我们建立了一个全新的单样本生物分子网络的理论及单细胞网络的方法,开发了一种利用样本表达数据构建该样本特异性网络的方法。基于这种方法,我们可以实现网络标志物,不仅可以直接由网络进行疾病状态诊断和生物系统状态评估,应用于临床医学和网络生物学,而且可以构建单细胞生物分子网络,为单细胞测序分析提供了全新的方法。利用该方法对TCGA等癌症数据等进行分析,发现新的个体特异的功能驱动基因和网络模式,由生物数据验证的单样本生物分子网络理论和方法。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
登录
查看更多内容
High-Order Correlation Integration for Single-Cell or Bulk RNA-seq Data Analysis
用于单细胞或批量 RNA-seq 数据分析的高阶相关积分
DOI:
10.3389/fgene.2019.00371
发表时间:
2019-04
期刊:
Frontiers in Genetics
影响因子:
3.7
作者:
[Hui Tang, Tao Zeng, Luonan Chen]
通讯作者:
Luonan Chen
The oscillatory boundary conditions of different frequency bands in Parkinson's disease.
帕金森病不同频段的振荡边界条件
DOI:
10.1016/j.jtbi.2018.04.040
发表时间:
2018
期刊:
Journal of Theoretical Biology
影响因子:
2
作者:
[Hu Bing, Shi Qianqian, Guo Yu, Diao Xiyezi, Guo Heng, Zhang Jinsong, Yu Liang, Dai Hao, Chen Luonan]
通讯作者:
Chen Luonan
Low-Grade Dysplastic Nodules Revealed as the Tipping Point during Multistep Hepatocarcinogenesis by Dynamic Network Biomarkers.
动态网络生物标志物揭示低度发育不良结节是多步肝癌发生过程中的临界点
DOI:
10.3390/genes8100268
发表时间:
2017-10-13
期刊:
Genes
影响因子:
3.5
作者:
[Lu L, Jiang Z, Dai Y, Chen L]
通讯作者:
Chen L
Identification of Alzheimer's disease based on wavelet transformation energy feature of the structural MRI image and NN classifier
基于结构MRI图像小波变换能量特征和神经网络分类器的阿尔茨海默病识别
DOI:
10.1016/j.artmed.2020.101940
发表时间:
2020-08-01
期刊:
ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MEDICINE
影响因子:
7.5
作者:
[Feng, Jinwang, Zhang, Shao-Wu, Chen, Luonan]
通讯作者:
Chen, Luonan
Dynamic edge-based biomarker non-invasively predicts hepatocellular carcinoma with hepatitis B virus infection for individual patients based on blood testing
基于动态边缘的生物标志物基于血液检测,无创地预测个体患者患有乙型肝炎病毒感染的肝细胞癌。
DOI:
10.1093/jmcb/mjz025
发表时间:
2019-08-01
期刊:
JOURNAL OF MOLECULAR CELL BIOLOGY
影响因子:
5.5
作者:
[Lu, Yiyu, Fang, Zhaoyuan, Su, Shibing]
通讯作者:
Su, Shibing
共 63 条
深度脉冲神经网络的混沌反向传播通用算法
-
批准号:T2350003
-
项目类别:专项基金项目
-
资助金额:300万元
-
批准年份:2023
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
肺癌“未病"的生物学基础与数学表征研究
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:300万元
-
批准年份:2023
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
肺癌未病"的生物学基础与数学表征研究
-
批准号:T2341007
-
项目类别:专项项目
-
资助金额:300.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
基于多模态数据的健康临界状态的数学刻画与预警理论
-
批准号:12131020
-
项目类别:重点项目
-
资助金额:252万元
-
批准年份:2021
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
数学生物学发展战略研究与学术交流
-
批准号:--
-
项目类别:专项基金项目
-
资助金额:10万元
-
批准年份:2020
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
2型糖尿病发生发展过程的临界状态预测理论和生物信息学方法
-
批准号:31930022
-
项目类别:重点项目
-
资助金额:297.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
肝脏炎癌恶性转化关键节点的动态网络标志物模型及临床应用研究
-
批准号:91529303
-
项目类别:重大研究计划
-
资助金额:250.0万元
-
批准年份:2015
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
动脉粥样硬化发生发展过程中关键节点和调控网络的系统生物学研究
-
批准号:91439103
-
项目类别:重大研究计划
-
资助金额:170.0万元
-
批准年份:2014
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
复杂疾病早期诊断和预测的数学问题
-
批准号:11326035
-
项目类别:数学天元基金项目
-
资助金额:20.0万元
-
批准年份:2013
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
2型糖尿病的生物分子网络动态行为与调控机理研究
-
批准号:61134013
-
项目类别:重点项目
-
资助金额:290.0万元
-
批准年份:2011
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
从肝炎到肝癌的恶性转化过程的动态调控网络的建模与预测方法
-
批准号:91029301
-
项目类别:重大研究计划
-
资助金额:250.0万元
-
批准年份:2010
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
重建时变结构的基因调控网络的模型和算法及在糖尿病研究中的应用
-
批准号:61072149
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:34.0万元
-
批准年份:2010
-
负责人:陈洛南
-
依托单位:
国内基金
海外基金