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
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:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈洛南
中文摘要
本项目通过动力系统理论和网络生物学来研究二型糖尿病及其并发症的临界转化过程,建立基于小样本、高维、大噪声数据的临界状态检测理论和生物信息学方法,实现糖尿病临界状态的定量评估和预测。特别是,(1)开发针对糖尿病异源多组学数据的挖掘、融合、网络构建方法;(2)基于糖尿病高维多组学数据,发展小样本的网络熵方法,建立动态网络熵标志物;(3)发展糖尿病及其并发症临界状态识别方法和模型,分析糖尿病稳态失衡的关键节点和关键分子网络;(4)理论与实验相结合,通过研究动物模型等的糖尿病发生发展不同阶段多层次组学数据,揭示糖尿病临界状态关键基因群和其分子网络。为真正实现糖尿病及其并发症临界状态评估与预测(如,预防性和个体化医疗)提供生物信息学理论基础和方法支撑。
英文摘要
It is a nonlinear and dynamical process from heath state to diabetes involving critical transitions or tipping points at a network level. This project aims to develop a computational model to analyze such critical transitions based on both theoretical analysis and omics data, and further establish a bionformatics method for identifying the tipping points or predicting the diabetes. Specifically, (a) derive molecular networks before or after the critical transitions by integrating multi-level omics data; (b) identify dynamic network biomarkers to characterize the critical transition based on network entropy measure; (3) develop a prediction model and bionformatics method to identify the early signals of the critical transitions of the diabetes on the basis of single samples.
本项目通过课题组原创的动力学刻画的数据科学理论研究了复杂疾病发生发展的临界转化过程,建立基于小样本、高维、大噪声数据的临界状态检测理论和生物信息学方法,实现疾病临界状态的定量评估和预测。特别是,(1)开发了针对糖尿病等复杂疾病异源多组学数据的挖掘、融合、网络构建方法;(2)基于高维多组学数据,发展小样本的网络熵方法,建立了网络流熵的动态网络标志物(DNB);(3)发展了复杂疾病临界状态识别方法和模型,分析疾病稳态失衡的关键节点和关键分子网络。特别是开发了早期预测的DNB模型与方法, 提出了生物分子网络的因果关系构建的全新理论和方法,为这领域开创了新方向。通过理论和数据分析,揭示了复杂疾病临界状态关键基因群和其分子网络。为实现复杂疾病临界状态评估与定量预测,提供了生物信息学理论基础和方法支撑。
肺癌“未病"的生物学基础与数学表征研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:300万元
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批准年份:2023
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负责人:陈洛南
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依托单位:
深度脉冲神经网络的混沌反向传播通用算法
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批准号:T2350003
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:300万元
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批准年份:2023
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负责人:陈洛南
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依托单位:
肺癌未病"的生物学基础与数学表征研究
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批准号:T2341007
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项目类别:专项项目
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资助金额:300.00万元
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批准年份:2023
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负责人:陈洛南
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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
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批准号:12131020
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项目类别:重点项目
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资助金额:252万元
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批准年份:2021
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负责人:陈洛南
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依托单位:
数学生物学发展战略研究与学术交流
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批准号:--
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:10万元
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批准年份:2020
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负责人:陈洛南
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依托单位:
基于单样本组学数据的生物分子网络构建理论和方法
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批准号:31771476
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:陈洛南
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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
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批准号:91529303
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:250.0万元
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批准年份:2015
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负责人:陈洛南
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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
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批准号:91439103
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:170.0万元
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批准年份:2014
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负责人:陈洛南
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依托单位:
复杂疾病早期诊断和预测的数学问题
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批准号:11326035
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项目类别:数学天元基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2013
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负责人:陈洛南
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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
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批准号:61134013
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项目类别:重点项目
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资助金额:290.0万元
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批准年份:2011
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负责人:陈洛南
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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
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批准号:91029301
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:250.0万元
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批准年份:2010
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负责人:陈洛南
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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
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批准号:61072149
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项目类别:面上项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2010
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负责人:陈洛南
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依托单位:
国内基金
海外基金