导读:本文包含了人类复杂疾病论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:基因优选,通路富集分析,模拟退火,基因加权
人类复杂疾病论文文献综述
方忠海[1]（2018）在《PriorGene Suite：人类复杂疾病相关候选基因优选与通路富集分析的工具》一文中研究指出研究目的:随着基因组学及相关高通量技术的发展,我们从分子层次探索人类复杂疾病及相关生物学过程机理的能力越来越强,与此相应,也积累了大量与各种疾病相关的基因及其功能的信息。然而,对特定疾病而言,由不同技术及方法所确定的基因,其中大多数可能在疾病的发病或发展过程中只起到较小或间接的作用,只有少数基因与其具有密切的关联。因此,在疾病的研究中,如何整合由不同研究人员利用不同平台和技术所积累的与之相关的候选基因信息,从数目众多的候选基因中筛选出关联程度最优的基因集,并从系统的层次探索其功能以揭示疾病发生发展的分子机理,依然是复杂疾病研究中面临的挑战。近年来,尽管已经开发了许多计算方法以解决这些问题,但它们均存在一定的缺陷或局限性。因此,针对复杂疾病的特点,开发出更有效的候选基因优选方法和相应的基因功能分析工具具有重要的意义。研究方法:1.PriorGene:候选基因优选本研究通过收集整合不同研究类别的疾病相关候选基因,利用最优化算法给不同研究类别分配合理权重来度量不同研究类别对度量该研究类别中的基因与该疾病表型的相关性的贡献程度,再根据候选基因的综合得分和我们设定的阈值,最终筛选出一组最优的与疾病相关的基因集合。同时,我们对所优选的基因进行了功能富集分析并确定其中显着富集的生物学通路。并且,利用受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC)比较分析了不同基因优选工具PriorGene、GLAD4U、Phenolyzer和GeneCards的优选结果。2.PriorFun:通路富集分析考虑到真实的生物学通路中不同基因的所起的作用并不等价,我们构建了基于基因之间相互作用信息通路富集分析工具。该方法基于如下假设:在给定通路中,相比通路之外的基因,如果一个基因更倾向于与通路中的基因相互作用,那么它在这个通路中可能具有较重要的功能。这种关联特性可以利用超几何抽样模型来估计,从而给通路里的基因分配权重,并将基因的权重整合到右尾Fisher精确概率检验来计算不同生物学通路富集的显着性。研究结果:1.候选基因优选我们从关联研究、连锁分析、基因表达谱分析和文献搜索这四个研究来源分别得到了278、2158、694和1635个与精神分裂症相关的候选基因。以基因的综合得分0.653为阈值筛选了267个基因作为最终优选的结果,称之为精神分裂症相关的基因(Schizophrenia-related genes,SCZgenes)。功能富集分析发现,很多与神经发育,突触传递,神经信号传导相关的生物学过程在SCZgenes中显着性富集。例如,突触传递、调控神经冲动传递、谷氨酸信号通路、细胞表面受体连接的信号转导、G蛋白偶联受体蛋白信号通路等Gene Ontology生物学过程条目。同时还有一些生物学过程与药物反应,认知和记忆相关。而通路富集分析的结果则显示大部分显着富集的通路都是与神经功能或药物成瘾相关的。例如,多巴胺能神经突触,谷氨酸能神经突触,5-羟色胺能神经突触,可卡因成瘾,安非他明成瘾,尼古丁成瘾,酒精成瘾。ROC曲线比较分析不同工具的优选结果则显示曲线下面积(Area Under the Curve,AUC),AUC_(PriorGene)(0.939)>AUC_(GeneCards)(0.917)>AUC_(Phenolyzer)(0.903)>AUC_(GLAD4U)(0.793)。2.通路富集分析通过利用特定的检索词在PUBMED中检索并筛选出与尼古丁或吸烟成瘾和吸烟起始相关的研究报道,得到了177个与尼古丁成瘾相关的基因(nicotine addiction-related genes,NAgenes)和34个与吸烟起始相关的基因(smoking initiation-related genes,SIgenes)。利用过表达分析(Over-representation analysis,ORA)和基于网络的基因加权过表达分析方法对NAgenes和SIgenes进行通路富集分析,结果显示大部分显着性富集的通路是与神经系统相关的,这与先前的研究结果一致,并且基因加权过表达分析方法能够检测出更多真实与该疾病表型相关的通路。研究结论:1.本研究中功能和通路富集分析的结果与已有的试验研究结果一致性较高,说明了PriorGene优选出的精神分裂症相关的基因是可信的,可以作为进一步研究精神分裂症分子机理的候选基因。2.ROC曲线比较分析了PriorGene与GLAD4U、Phenolyzer和GeneCards对精神分裂症候选基因的优选结果,通过比较每条曲线的AUC值可以得出PriorGene的优选结果最好。3.精神分裂症是影响神经系统功能的复杂疾病。药物成瘾可能与精神分裂症存在因果关系,而精神分裂症可能会直接或间接影响学习、认知和记忆等高级神经生物学过程。4.本研究得到了比较可靠的NAgenes和SIgenes,为今后尼古丁成瘾相关的实验研究和相应的数据库构建提供了有价值的基因集。(本文来源于《天津医科大学》期刊2018-05-01）
吕文文[2]（2016）在《转录组学和药物基因组学在人类复杂疾病研究中的应用》一文中研究指出近30年来,随着我国经济发展和科学技术的进步,人民的生活水平和医疗条件有了很大的改善。从总体上来看,人民的健康和生活水平明显提高,人均寿命也在逐年延长。但研究显示,我国人群复杂疾病的发病率和死亡率却逐年上升,发病年龄也提前。目前针对人类复杂疾病缺乏较为系统的研究,对其发病机制、作用机制和生理过程也知之甚少。因此,针对人类复杂疾病的研究必须引入新的方法和思路,从多种角度进行全面而系统的生物学研究。以此来了解疾病的发病机理、作用机制和体内的多种生理生化反应。从而达到对疾病的有效预防、精确诊断,并对靶向性药物研发有一定指导意义。本课题通过综合利用生物信息学的转录组分析技术以及药物基因组学的分析方法,从表达谱、通路、转录因子和基因多态性等方面探讨了患病人群与正常人群的差异。转录组学被广泛应用在癌症、心血管疾病等多种疾病的研究中。本研究从美国国家生物技术信息中心的基因表达数据库筛选了乳腺癌和前列腺癌的基因表达数据集。利用生物信息学方法从基因表达水平、生物过程富集通路、蛋白-蛋白相互作用、转录因子等方面系统分析了疾病与正常之间和不同疾病之间的差异性。本研究揭示了乳腺癌和前列腺癌基质基因组异质性以及转录因子的差异性,。本研究基于基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis, GSEA)的方法针对乳腺癌和前列腺癌基质相关的转录组学数据进行了比较基因组学研究。在乳腺癌间质中发现8条上调通路和73条下调通路,而在前列腺癌间质中发现32条上调通路和18条下调通路。且在乳腺癌和前列腺癌基质中分别发现了3337和2145个显着性调控基因,也分别发现了360和342显着性调控的TFs。本研究分别比较了乳腺癌和前列腺癌基质中上调通路和下调通路,结果发现9条相同的通路,1条上调通路和8条下调通路。我们也发现了组织特异性通路,味觉传导和ABC转运途径被发现在乳腺癌基质中是上调的,而在前列腺癌基质中是下调的。这些研究对今后的疾病治疗和药物研发提供了有价值的信息,以及对人群的个体化治疗具有指导性意义。此外,基因多态性与心血管疾病也有着密切的关系。叶酸、高血脂、高血压和高同型半胱氨酸是心血管疾病的主要风险因素。本课题利用临床实验数据分析了同型半胱氨酸代谢通路中关键酶的基因多态性(亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR) C677T和A1298C,田硫氨酸合成酶(MTR) A2756G和甲硫氨酸合成还原酶(MTRR) A66G)与血浆同型半胱氨酸、血压和血脂水平在中国轻中度高血压人群中相关性。发现风险基因的累积效应和叶酸缺乏显着增加血浆同型半胱氨酸水平,同时也增加血脂异常的患病率。此外,亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性和同型半胱氨酸的交互作用显着增加人群的基线血压。该研究揭示了这些基因多态性与心血管疾病的风险因子有着显着相关性,对今后的个体化医疗、疾病预测和药物研发有重要意义。综合运用生物信息学和药物基因组学研究人类疾病可以对精准医学、分子靶向治疗提供有价值的信息,并能极大促进生物医学信息学的发展,对人类来说是最大的受益。(本文来源于《安徽大学》期刊2016-03-01）
王莹,王艺,黄薇[3]（2010）在《全基因组关联分析在人类复杂疾病研究中的应用》一文中研究指出早在1996年,Risch和Merikangas[1]首先提出了常见疾病可能是由于常见基因变异引起的,关联分析通常比连锁分析具有更高的检测效率,而全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)是发现人类复杂疾病相关遗传变异最有力和最有效的研究方法。人类基因组计划于1990年(本文来源于《诊断学理论与实践》期刊2010年05期）
张磊[4]（2010）在《人类复杂疾病基因编码区碱基突变特征分析》一文中研究指出迄今为止多个研究新领域,如多种复杂疾病的总体致病趋势,在基因层面对这些复杂疾病进行预测以及彻底根治等等,尚未被开发。本文经过筛选,最后选择了226个人类复杂疾病相关致病基因以及2891个相应的突变碱基进行外显子序列顺式作用元件(外显子剪接增强子和沉默子),重复元件和MEME保守序列的预测,并对这些BMCR进行整体突变的分布特征分析,另外还集中研究和讨论了这226个致病基因所导致的168种临床医学分类系统疾病的系统内突变特点,突变诱因等。主要研究结果如下:1. BMCRs的主要突变类型是C/T和G/A,且转换过程的发生明显优先于颠换过程。2.密码子叁联体的前两位碱基突变对复杂疾病的发生起着极其重要的作用。3.外显子的长短对碱基的突变有着较强的影响作用。通过相关性分析显示,外显子长度对BMCR有着非常显着的影响(r = 0.22874, p < 0.0001),也就是说外显子序列越长,在其上发生碱基突变的可能性就越高。4. GC含量对碱基的突变有着较强的影响作用。相关性分析结果显示他们之间有着非常显着的相关性(r = 0.0670, P = 0.0333 < 0.05)。5.顺式作用元件ESE和ESS对BMCRs的产生有着极为重要的作用。研究发现外显子中顺式作用元件ESE的突变个数与其相应BMCR个数之间有着显着的相关性(r = 0.2005, p < 0.0001),说明人类复杂疾病更倾向于由ESEs的突变引起。6. MEME保守基序以及重复序列的突变对人类复杂疾病BMCR作用不大。研究结果显示,一共只有45个BMCR是由于MEME保守基序以及重复元件的突变产生的,因此和全部2891个BMCR相比较,上述二者对人类复杂疾病的产生作用不大。7.人类复杂疾病倾向于发生在比较复杂的系统之中。研究结果显示BMCR更容易发生在代谢与免疫相关的疾病系统,神经系统,心功能相关疾病系统,机体畸形相关疾病系统这类无论从结构还是机能上说都比较复杂的系统当中。8.候选人类复杂疾病的发病机制没有太大差异。虽然八大系统各自的平均GC含量不尽相同,但是其他突变特征并无太大差异。本文中,首次利用了生物信息学的手段系统的分析了多种人类复杂疾病的整体突变趋势和特点。本论文的结果为更多人类复杂疾病的致病机制的研究奠定了基础。(本文来源于《辽宁师范大学》期刊2010-05-01）
张学军[5]（2009）在《HapMap计划掀起人类研究复杂疾病易感基因的浪潮》一文中研究指出全基因组关联分析研究(GWAS)能精确揭示影响人民健康的重大疾病的易感性,从而阐明这些重大疾病的遗传学发病机制,是目前科学界公认的最为有效的重大疾病研究方法,被《科学》杂志评选为2007年世界十大科学进展之首。正是由于GWAS的兴起,掀起了人类基因组计划研究复杂疾病易感基因的浪潮。值得一提的是安徽医科大学皮肤病研究所已建立了目前国际上最为先进的GWAS平台,有关常见复杂疾病——银屑病易感基因的GWAS成果,已在国际顶级学术杂志《自然遗传》(Nat Genet,2009)上发表。本期以专题形式刊登的复杂疾病关联研究系列论文,均是前期GWAS的主要参与者,虽然报道的结果中有部分阴性结果,但对于后续的复杂疾病遗传易感性研究将起到重要的启示和借鉴作用。这些研究成果将会为复杂疾病的机制研究明确方向,为疾病预防、诊断和治疗提供新的契机,为优化的个体化诊断、治疗奠定了坚实的基础。(本文来源于《安徽医科大学学报》期刊2009年03期）
智联腾,周钢桥,贺福初[6]（2007）在《人类复杂疾病关联研究中群体分层的检出和校正》一文中研究指出病例对照研究是鉴定多基因疾病易感位点重要的遗传流行病学方法,而群体分层是导致病例对照研究关联研究结果出现偏倚甚至是假关联的重要原因之一。文章对人群分层的检出及校正的方法和原理进行了阐述,包括基于核心家系的传递/不平衡检验(TDT)以及基于不相关基因组遗传标记的基因组对照(GC)和结构化关联(SA)等,并且对这几种方法进行了比较。(本文来源于《遗传》期刊2007年01期）
施锦绣[7]（2002）在《I.人类21号染色体已知基因序列多态研究及与灵长类动物基因序列比较 II.应用SNP寻找复杂疾病致病基因，环境因子敏感基因及HBV病毒株的研究》一文中研究指出单核苷酸碱基多态（single nucleotide polymorphism，SNP）是基因组序列中最为常见的遗传多态。在本论文中我们拟建立人类21号染色体中国人SNP数据目录和单倍型图谱，寻找人类与黑猩猩等灵长类动物的序列差异，并将SNP应用于复杂疾病（原发性高血压）致病基因的寻找，环境因子敏感基因（相同苯环境下更易引发苯中毒）的寻找和乙型肝炎（hepatitis B virus，HBV）病毒株的研究。我们在31个汉族及一些少数民族个体，4个DNA样品池（南方汉族，北方汉族，高加索人和非洲黑人），以及灵长类动物（黑猩猩，大猩猩，长臂猿和猕猴）的DNA样本中检测了21号染色体上127个已知基因的调控区及编码区序列。在获得的711,283 碱基人类序列中，我们发现了1192个SNP；在人与黑猩猩399,264 碱基序列中，发现有3003个碱基差异，在编码区，调控区及编码区旁序列，人类与黑猩猩的差别分别是0.51%，0.88% 和0.85%。我们系统地提供了21号染色体上SNP的初步情况，包括SNP的分布，群体间差异等，并提出在复杂疾病的相关分析中，根据群体的特殊性来选择SNP是必要的。在人与黑猩猩等灵长类动物的比较中，则提示那些仅存在于人类的序列变化可能通过引起蛋白结构或表达的改变而形成人类特征，从而为我们更好了解人类自身提供了十分有用的信息并丰富了对人类进化的认识。在48个位于隔离人群血压分布两端的样本中，我们对24个血压调节候选基因的调控区及编码区进行了SNP的检测。在124,421碱基序列中发现了286个SNP位点，其中有21个位点显示在高血压和低血压两群体间分布差异很大。在更多样本中对频率分布差异大的SNP进行分型，回归分析结果显示位于过氧化氢酶基因（catalase，CAT）和生长因子1（growth hormone，GH1）调控区的SNP位点与血压水平显着相关。以152名苯中毒工人作为病<WP=6>例组，152名从事接苯作业而没有苯中毒表现的工人为对照组，筛查了细胞色素氧化酶P450 2E1 （cytochrome P450 2E1，CYP2E1），髓性过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）和还原型辅酶I醌类氧化还原酶（NAD(P)H：quinone oxidoreductase I，NQO1）基因的调控区及编码区，检测了胱甘肽硫转移酶M1和T1（glutathione-s-transferase M1，GSTM1；glutathione-s-transferase T1，GSTT1)的基因型。研究结果提示NQO1、CYP2E1、GSTT1代谢酶基因多态性和生活方式在苯中毒易感性机制中共同发挥作用。通过寻找西藏地区HBV病毒株S及C开放阅读框内的DNA变异，揭示存在于西藏地区的HBV是C/D重组型和C型，血清型为ayw2和adw，同时C基因处有两个位点可能与免疫失败相关联。(本文来源于《中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）》期刊2002-05-01）
胡中立,董卫国,宋运淳[8]（2002）在《人类复杂遗传疾病QTL分析方法的理论探讨》一文中研究指出利用连锁不平衡理论 ,人类遗传学家已能把影响人类疾病的质量基因定位在小至 1cM区域内 ,有些基因已被克隆出来。罗泽伟等进一步发展统计分析方法检测及估算分子标记与QTL之间的连锁不平衡系数 ,从而提出了人类复杂遗传病高解析度基因定位的理论策略。以此为基础 ,进一步探讨了供试群体在双亲基因频率存在差异时检测QTL和检测QTL互作的方法 ,给出了有关的理论结果。(本文来源于《遗传学报》期刊2002年02期）
罗泽伟,张荣梅[9]（1999）在《人类复杂遗传疾病高解析度基因定位的理论策略》一文中研究指出复杂遗传疾病基因的定位克隆 ,要求首先获得疾病基因位点与遗传标记位点间的高分辨率连锁图谱 .近来的研究表明 ,这一目标可通过建立和筛选适当的候选标记位点与目标性状位点间的连锁不平衡的理论分析而实现 .但是 ,这些模型的适用范围是位点基因型可以通过实验而准确分型 .本文以人类复杂遗传性状基因的定位克隆或候选基因的分离识别为目标 ,分析人类家系遗传连锁基因定位的局限性 ,并且着重报道近年来本实验室在基因型不可测的复杂遗传疾病的细微定位理论与方法方面所取得的研究进展 .(本文来源于《科学通报》期刊1999年06期）
人类复杂疾病论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近30年来,随着我国经济发展和科学技术的进步,人民的生活水平和医疗条件有了很大的改善。从总体上来看,人民的健康和生活水平明显提高,人均寿命也在逐年延长。但研究显示,我国人群复杂疾病的发病率和死亡率却逐年上升,发病年龄也提前。目前针对人类复杂疾病缺乏较为系统的研究,对其发病机制、作用机制和生理过程也知之甚少。因此,针对人类复杂疾病的研究必须引入新的方法和思路,从多种角度进行全面而系统的生物学研究。以此来了解疾病的发病机理、作用机制和体内的多种生理生化反应。从而达到对疾病的有效预防、精确诊断,并对靶向性药物研发有一定指导意义。本课题通过综合利用生物信息学的转录组分析技术以及药物基因组学的分析方法,从表达谱、通路、转录因子和基因多态性等方面探讨了患病人群与正常人群的差异。转录组学被广泛应用在癌症、心血管疾病等多种疾病的研究中。本研究从美国国家生物技术信息中心的基因表达数据库筛选了乳腺癌和前列腺癌的基因表达数据集。利用生物信息学方法从基因表达水平、生物过程富集通路、蛋白-蛋白相互作用、转录因子等方面系统分析了疾病与正常之间和不同疾病之间的差异性。本研究揭示了乳腺癌和前列腺癌基质基因组异质性以及转录因子的差异性,。本研究基于基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis, GSEA)的方法针对乳腺癌和前列腺癌基质相关的转录组学数据进行了比较基因组学研究。在乳腺癌间质中发现8条上调通路和73条下调通路,而在前列腺癌间质中发现32条上调通路和18条下调通路。且在乳腺癌和前列腺癌基质中分别发现了3337和2145个显着性调控基因,也分别发现了360和342显着性调控的TFs。本研究分别比较了乳腺癌和前列腺癌基质中上调通路和下调通路,结果发现9条相同的通路,1条上调通路和8条下调通路。我们也发现了组织特异性通路,味觉传导和ABC转运途径被发现在乳腺癌基质中是上调的,而在前列腺癌基质中是下调的。这些研究对今后的疾病治疗和药物研发提供了有价值的信息,以及对人群的个体化治疗具有指导性意义。此外,基因多态性与心血管疾病也有着密切的关系。叶酸、高血脂、高血压和高同型半胱氨酸是心血管疾病的主要风险因素。本课题利用临床实验数据分析了同型半胱氨酸代谢通路中关键酶的基因多态性(亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR) C677T和A1298C,田硫氨酸合成酶(MTR) A2756G和甲硫氨酸合成还原酶(MTRR) A66G)与血浆同型半胱氨酸、血压和血脂水平在中国轻中度高血压人群中相关性。发现风险基因的累积效应和叶酸缺乏显着增加血浆同型半胱氨酸水平,同时也增加血脂异常的患病率。此外,亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性和同型半胱氨酸的交互作用显着增加人群的基线血压。该研究揭示了这些基因多态性与心血管疾病的风险因子有着显着相关性,对今后的个体化医疗、疾病预测和药物研发有重要意义。综合运用生物信息学和药物基因组学研究人类疾病可以对精准医学、分子靶向治疗提供有价值的信息,并能极大促进生物医学信息学的发展,对人类来说是最大的受益。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
人类复杂疾病论文参考文献
[1].方忠海.PriorGeneSuite：人类复杂疾病相关候选基因优选与通路富集分析的工具[D].天津医科大学.2018
[2].吕文文.转录组学和药物基因组学在人类复杂疾病研究中的应用[D].安徽大学.2016
[3].王莹,王艺,黄薇.全基因组关联分析在人类复杂疾病研究中的应用[J].诊断学理论与实践.2010
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[8].胡中立,董卫国,宋运淳.人类复杂遗传疾病QTL分析方法的理论探讨[J].遗传学报.2002
[9].罗泽伟,张荣梅.人类复杂遗传疾病高解析度基因定位的理论策略[J].科学通报.1999