基于A(yíng)lpha-NMF的AD樣本分類(lèi)及特異性基因選擇方法

4．2 利用Cytoscape工具構建基因功能結構圖
BiNGO是Cytoscape里的一個(gè)插件，它讓Cytoscape鏈接到Gene Ontology，使每個(gè)基因賦予注釋?zhuān)瑯嫿ɑ谀康牡幕蚬δ艿慕Y構圖。
將232個(gè)特異性基因提交給BINGO，輸出一幅包含123個(gè)節點(diǎn)和165條邊的結構圖，基因功能結構圖中每個(gè)節點(diǎn)表示一個(gè)生物過(guò)程，每一條邊表示生物功能間的關(guān)系。其中節點(diǎn)的大小表示與該過(guò)程相關(guān)的基因占232個(gè)信息基因的比例，點(diǎn)的顏色與p-value相關(guān)，顏色越深表示p-value越大，也就是說(shuō)該節點(diǎn)顯著(zhù)過(guò)表達。如圖5所示，可以發(fā)現，提取的232個(gè)基因主要在細胞周期過(guò)程、定位過(guò)程及傳輸過(guò)程等生物過(guò)程上顯著(zhù)過(guò)表達；在生物合成、代謝過(guò)程和一些與神經(jīng)系統相關(guān)的生物過(guò)程也有一定程度的顯著(zhù)過(guò)表達。這些特異性基因有的與AB的聚集有關(guān)，有的與神經(jīng)遞質(zhì)的傳輸有關(guān)或與神經(jīng)元的形成發(fā)展有關(guān)，還有的與金屬的代謝相關(guān)，它們都能伴隨著(zhù)細胞的炎癥反應，導致神經(jīng)元損害，引起記憶
減退和認知障礙，產(chǎn)生癡呆癥狀。

5 結論
通過(guò)以上的實(shí)驗和闡述可以看出，Alpha-NMF算法較傳統NMF算法具有較高的分類(lèi)準確性和穩定性，算法的運算速度也有較大的提高。由Alpha-NMF算法處理后所提煉出來(lái)的特異性基因具有顯著(zhù)差異表達，并且它能提煉出目前確定與AD致病相關(guān)的基因(APP)。通過(guò)構建基因功能結構圖，加深了對生物過(guò)程的理解，從而為生物學(xué)實(shí)驗的驗證提供的明確的方向。