基于Alpha-NMF的AD樣本分類及特異性基因選擇方法

4．2 利用Cytoscape工具構(gòu)建基因功能結(jié)構(gòu)圖
BiNGO是Cytoscape里的一個插件，它讓Cytoscape鏈接到Gene Ontology，使每個基因賦予注釋，構(gòu)建基于目的的基因功能的結(jié)構(gòu)圖。
將232個特異性基因提交給BINGO，輸出一幅包含123個節(jié)點和165條邊的結(jié)構(gòu)圖，基因功能結(jié)構(gòu)圖中每個節(jié)點表示一個生物過程，每一條邊表示生物功能間的關(guān)系。其中節(jié)點的大小表示與該過程相關(guān)的基因占232個信息基因的比例，點的顏色與p-value相關(guān)，顏色越深表示p-value越大，也就是說該節(jié)點顯著過表達。如圖5所示，可以發(fā)現(xiàn)，提取的232個基因主要在細胞周期過程、定位過程及傳輸過程等生物過程上顯著過表達；在生物合成、代謝過程和一些與神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的生物過程也有一定程度的顯著過表達。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)，它們都能伴隨著細胞的炎癥反應(yīng)，導(dǎo)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(jié)論
通過以上的實驗和闡述可以看出，Alpha-NMF算法較傳統(tǒng)NMF算法具有較高的分類準(zhǔn)確性和穩(wěn)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的特異性基因具有顯著差異表達，并且它能提煉出目前確定與AD致病相關(guān)的基因(APP)。通過構(gòu)建基因功能結(jié)構(gòu)圖，加深了對生物過程的理解，從而為生物學(xué)實驗的驗證提供的明確的方向。