三种基因互作检测方法的统计功效分析

摘要

[目的]
　　本文拟通过利用进化理论的、互信息和连锁不平衡三种基因互作分析方法，计算其检测仿真数据和真实数据中17种基因互作模型中的基因互作情况的统计功效，探讨各个基因互作检测方法对基因互作模型的挖掘作用和特点。
　　[方法]
　　本文首先根据17种基因互作模型进行数据仿真，选择三种基因互作分析方法（基于进化理论、互信息和连锁不平衡），探讨各个基因互作方法对模型中基因互作情况的挖掘作用;其次，采用PLINK软件寻找WTCCC的2型糖尿病数据的与疾病相关的标签SNP，用基于进化理论和互信息的基因互作检测方法寻找与疾病相关的SNP-SNP互作对子，用对数线性函数判断其所属的基因互作模型，比较两种方法对真实数据中基因互作模型的挖掘特点;最后，根据SNP-SNP互作对子寻找与其相对应的基因-基因交互作用，对基因进行基因富集分析，初步进行下游功能学探讨。
　　[结果]
　　1三种基因互作分析方法分析17种基因互作模型的仿真数据统计功效，其结果显示:在各个模型和特定的致病等位基因频率下，随着基因交互作用的相对危险度增加，三种检测方法的统计功效也随之升高;在8种上位互作模型下，除了在隐性∩隐性的互作模型下，基因进化理论和互信息的基因互作检测方法的统计功效比基于连锁不平衡的检测方法高;在9种乘法互作模型下，相对于基于连锁不平衡的基因检测方法，另外两种的具有较高的统计功效。
　　2采用WTCCC的2型糖尿病数据与2型糖尿病关联的标签SNP508个(P＜0.001)，采取基因进化理论和互信息的两种基因互作检测方法挖掘疾病相关的SNP-SN相互作用对子（P＜10-10），得到两种基因互作检测方法均对显性×显性的互作模型的SNP-SNP互作对子有较强的挖掘能力。通过基因富集分析，显示乙醛酸和二羧酸相关脂质代谢通路、细胞因子与细胞因子受体相互作用通路及具有离子转运功能及调控蛋白质合成功能的分子与2型糖尿病密切相关。
　　[结论]
　　从仿真数据可得，基于进化理论、互信息和连锁不平衡三种基因互作检测方法具有各自的挖掘17种基因互作模型的特点，对绝大多数互作模型，相对于基于连锁不平衡的基因互作检测方法，基因进化理论和互信息的基因互作的检测方法的统计功效较高。真实数据分析也显示基因进化理论和互信息的基因互作的检测方法对显性×显性的互作模型的SNP-SNP相互作用对子有较强的挖掘能力。基因富集分析结果显示2型糖尿病的发生与脂质代谢和细胞因子和细胞因子受体交互作用通路等有关。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究背景

1．2 研究目的

1．3 研究内容

2 三种基因互作检测方法对17种互作模型仿真数据的统计功效分析

2．1 三种基因互作检测方法

2．2 比较基因互作挖掘方法对互作模型的统计功效的方法

2．3 三种基因互作方法挖掘基因互作功效的比较结果

2．4 讨论

3 基因互作检测方法对真实数据基因互作情况的探讨

3．1 WTCCC的2型糖尿病数据基因互作的探讨方法

3．2 WTCCC数据基因互作情况的探讨结果

3．3 讨论

4 小结

4．1 研究的主要结果

4．2 研究的主要特色

4．3 研究的不足与尚待解决的问题

参考文献

综述 2型糖尿病的遗传流行病学研究进展

致谢

附录 在读硕士期间发表的论文及参与课题