基于生物分子网络分析的精神分裂症功能模块挖掘

作者:廖苑君; 陈应坚; 赵小蕾; 孙胜南; 林帆; 覃继恒; 饶绍奇

摘要:精神分裂症(schizophrenia, SCZ)是一种影响人类生命健康和生存质量的复杂性精神疾病,其遗传机制涉及多个生物分子的相互作用。本研究从分子水平挖掘与SCZ相关的功能模块,可为SCZ的基础研究提供新思路。首先,通过蛋白质-蛋白质互作知识引导扩展SCZ风险基因,构建SCZ特异性基因网络;随后,利用Newman分解算法挖掘功能模块,并通过拓扑学分析及泊松分布检验确定每个功能模块的拓扑属性和核心基因;最后,对功能模块进行功能学分析,根据富集到的通路类别评估功能模块之间的相互作用。结果显示,共提取了14个功能模块,均具备无标度网络性质。对所得功能模块进行拓扑学分析,共挖掘出102个核心基因,包括已知与精神分裂症相关的基因(例如EGFR、HAX1、IL1R1、RALGDS等)和尚未有相关报道的基因(例如SVIL、DNAJA1、RABAC1、STX6等)。通过富集分析发现这些功能模块参与多条生物学通路,包括细胞凋亡、ErbB信号通路、细胞周期、磷脂酶D信号通路、PI3K-Akt信号通路等。功能模块分析显示,大部分功能模块不是单独发挥作用的,它们共同影响SCZ的发生发展,具有共享的发病机制。

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关键词:
  • 功能模块
  • 核心基因
  • 生物学通路

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期刊名称:生命科学研究

期刊级别:统计源期刊

期刊人气:1363

杂志介绍:
主管单位:湖南师范大学
主办单位:湖南师范大学生命科学学院
出版地方:湖南
快捷分类:生物
国际刊号:1007-7847
国内刊号:43-1266/Q
邮发代号:42-172
创刊时间:1997
发行周期:双月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:0.45
综合影响因子:0.373