基于支持向量機的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡重要節(jié)點分類方法研究.pdf

1、蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是構(gòu)成細胞的基本有機物，是生命活動的主要承擔者。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯(lián)系在一起的物質(zhì)。不同種類的蛋白質(zhì)對生命活動的作用是不同的，關(guān)鍵蛋白質(zhì)是指生物組織生存和繁殖以及相關(guān)特定生物功能正常執(zhí)行所必需的蛋白質(zhì)，在生命活動中扮演重要角色。識別關(guān)鍵蛋白質(zhì)有助于加深了解細胞生長周期過程，從而增強對生命活動內(nèi)在運行機制理解，也有助于推進對生物進化規(guī)律的研究。由此，在組學時代，隨著高通量技術(shù)的發(fā)展，蛋白質(zhì)相

2、關(guān)實驗數(shù)據(jù)日益豐富，基于蛋白質(zhì)網(wǎng)絡的關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別成為新的研究熱點。
　　本文從蛋白質(zhì)網(wǎng)絡拓撲中心性度量融合的角度出發(fā)，在分析經(jīng)典節(jié)點拓撲中心性的基礎(chǔ)上，深入探尋關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別的本質(zhì)特征，設(shè)計了有效的關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別新方法。主要研究工作如下：
　　首先簡要描述中心性度量的基本概念，它是刻畫網(wǎng)絡節(jié)點在復雜網(wǎng)絡中發(fā)揮相應作用的重要程度的一類指標?；谕負渲行男远攘康年P(guān)鍵蛋白質(zhì)識別方法，通常只能反映蛋白質(zhì)網(wǎng)絡中蛋白質(zhì)節(jié)點的單一特征，

3、到目前仍無法有效表征蛋白質(zhì)的關(guān)鍵性。近來有研究指出，蛋白質(zhì)的關(guān)鍵性具有多維度多層次性。鑒于此，本文選擇有代表性的多種拓撲中心性度量，設(shè)計由這類拓撲中心性度量合理融合的機制,提出由拓撲中心性度量構(gòu)建的特征空間。
　　其次，在拓撲中心性度量構(gòu)建的特征空間中，本文將現(xiàn)有關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別方法的排序篩選方式轉(zhuǎn)換為在特征空間中的分類任務。在對蛋白質(zhì)網(wǎng)絡節(jié)點和相互作用的統(tǒng)計分析后，本文發(fā)現(xiàn)這類分類任務屬于非均衡的二分類。由此，本文借助研究成果相對

4、豐富的支持向量機作為分類器，構(gòu)建了在網(wǎng)絡水平上識別關(guān)鍵蛋白質(zhì)的新方法TC_SVM，為關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別研究提供了新的研究途徑。實驗結(jié)果表明，在給定的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡中，通過常用統(tǒng)計學指標的對比分析，TC_SVM預測關(guān)鍵蛋白質(zhì)的性能普遍高于經(jīng)典的十種中心性度量，尤其在綜合衡量分類性能的統(tǒng)計學指標F-measure和AUC上，TC_SVM具有較明顯優(yōu)勢。通過性能分析和對比，TC_SVM方法較好的預測性能表明：對多種經(jīng)典拓撲中心性度量的合理融合是可行的