[發明專利]一種基于相似性和邏輯矩陣分解的miRNA?疾病關聯關系預測方法在審
| 申請號: | 201711075296.3 | 申請日: | 2017-11-06 |
| 公開(公告)號: | CN107862179A | 公開(公告)日: | 2018-03-30 |
| 發明(設計)人: | 王建新;倪鵬;嚴承;李敏;朱曉姝 | 申請(專利權)人: | 中南大學 |
| 主分類號: | G06F19/24 | 分類號: | G06F19/24;G06F19/20 |
| 代理公司: | 長沙市融智專利事務所43114 | 代理人: | 楊萍 |
| 地址: | 410083 湖南*** | 國省代碼: | 湖南;43 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 基于 相似性 邏輯 矩陣 分解 mirna 疾病 關聯 關系 預測 方法 | ||
1.一種基于相似性和邏輯矩陣分解的miRNA-疾病關聯關系預測方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1:構建疾病功能相似性矩陣Dfunsim;
步驟2:構建miRNA功能相似性矩陣Mfunsim;
步驟3:根據已知的miRNA-疾病關聯關系分別構建miRNA高斯核相似性矩陣KGIP,m和疾病高斯核相似性矩陣KGIP,d;
步驟4:基于miRNA功能相似性矩陣Mfunsim和高斯核相似性矩陣KGIP,m計算miRNA最終相似性矩陣Sm;基于疾病功能相似性矩陣Dfunsim和高斯核相似性矩陣KGIP,d計算疾病最終相似性矩陣Sd;
步驟5:首先根據已知的miRNA-疾病關聯關系、miRNA最終相似性矩陣Sm和疾病最終相似性矩陣Sd,利用邏輯矩陣分解構建miRNA-疾病關聯關系預測模型;然后通過動態近鄰正則化對預測模型進行優化;
步驟6:首先求解優化后的預測模型,得到miRNA和疾病的潛在特征向量;然后根據miRNA和疾病的潛在特征向量,計算需要預測的miRNA-疾病對之間的關聯關系分數;分數越高,相應的miRNA-疾病對存在關聯關系的可能性越大。
2.根據權利要求1所述的基于相似性和邏輯矩陣分解的miRNA-疾病關聯關系預測方法,其特征在于,所述步驟1中,首先根據疾病基因關系和基因的功能相似性計算兩種疾病之間的功能相似性,然后由所有疾病兩兩之間的功能相似性構建疾病功能相似性矩陣Dfunsim;
對于任意兩種疾病A和B,其功能相似性計算公式如下:
其中,GA={gA1,gA2,......,gAm}和GB={gB1,gB2,......,gBn}分別為與疾病A和B相關聯的基因集合,m和n分別為基因集合GA和GB中的基因數目;為基因gAi與基因集合GB的功能相似性值,為基因gBj與基因集合GA的功能相似性值,它們的計算方式如下:
其中F(gAi,gBj)為基因gAi和基因gBj的語義相似性值,在HumanNet數據庫中,給出了基于對數似然函數的語義相似性值計算值,具體如下:
F(gAi,gBj)=LLS(gAi,gBj).
其中,LLS表示對數似然函數(在HumanNet數據庫中,使用對數似然函數計算基因語義相似性值為現有技術)。
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G06F19-14 ..用于發展或進化的,例如:進化的保存區域決定或進化樹結構
G06F19-16 ..用于分子結構的,例如:結構排序,結構或功能關系,蛋白質折疊,結構域拓撲,用結構數據的藥靶,涉及二維或三維結構的
G06F19-18 ..用于功能性基因組學或蛋白質組學的,例如:基因型–表型關聯,不均衡連接,種群遺傳學,結合位置鑒定,變異發生,基因型或染色體組的注釋,蛋白質相互作用或蛋白質核酸的相互作用





