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科学家们开发出一种帮助评估基因对人类机体多种生理学过程的影响的新算法

放大字体  缩小字体发布日期:2020-12-07 09:35  浏览次数:122
摘 要:最近,刊登在国际杂志BMC Bioinformatics上,来自圣光机大学等机构的科学家们通过研究开发了一种算法,或能帮助评估基因对人类
   最近,刊登在国际杂志BMC Bioinformatics上,来自圣光机大学等机构的科学家们通过研究开发了一种算法,或能帮助评估基因对人类机体多种生理学过程的影响,包括疾病的发生等。
 
  在疾病,脱发、肥胖或视力不佳的趋势往往与特定的基因有关。为了阐明影响患者病情的原因,研究人员有必要从基因组中找到可疑的位点。更重要的是,为了确定基因和疾病,之间是否存在某种相关性,阐明不同基因之间的相互作用机制尤为重要。
 
  研究人员表示,人体内有2万多个基因。通过将相关疾病病患者的基因与健康人的基因进行比较,研究人员可以观察样本之间的活动和表现的差异。基于这些信息,研究人员可以创建一个图标来显示所有基因之间的相关性,每个基因都将被分配一个权重因子。
 
  通常,科学家只研究最活跃的基因,并为它们绘制特定的图谱。但是,如果将这些基因从“共同背景”中分离出来,研究人员将失去评估每个基因与其他基因之间关联的机会。
 
  在这项研究中,研究人员没有关注权重因子最高的基因系统,而是提出了一种新的方法,即利用全基因组数据生成数千个子图。该算法基于马尔可夫链蒙特卡罗方法,可以计算每个样本与问题条件之间的联系概率,并可以根据每个基因之间的相互作用分析样本的组成。
 
  研究人员解释说,如果你试图用瓶子组装一艘船,你可以使用镊子或摇晃瓶子来完成这项任务。当这些碎片按照我们的要求放在正确的位置时,我们可以修复系统,在这种情况下继续摇晃。如果不喜欢组装后得到的结果,可以重新开始,但无论如何,最终还是会得到类似船的东西。

  研究人员设计的程序类似。他们可以从一组基因中移除一个基因。如果活跃基因数量增加,说明研究人员的操作是正确的。如果没有,他们可以继续运营。经过几个步骤后,权重因子可以开始快速增加。这样,这个算法就可以产生大量的图形。
 
  有了这样的样本集,研究人员可以识别出比其他基因出现频率更高的基因。如果一个基因出现在90%的子图像中,科学家们可以90%确定它与疾病有关。

  在未来,该算法有望帮助用户为各种目的产生不同水平的自信结果。
 
 
 
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