MỘT PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN CHO BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC GEN LIÊN QUAN ĐẾN BỆNH

Nguyễn Đại Phong, Đặng Vũ Tùng, Lê Đức Hậu, Từ Minh Phương



DOI: 10.15625/vap.2016.00051

Abstract


Xác định gen gây bệnh thường bắt đầu việc phân hạng các gen ứng viên theo mức độ liên quan đến bệnh. Việc làm này nhằm mục đích thu hẹp tập gen liên quan đến bệnh cần xác định bởi các thực nghiệm y sinh chuyên sâu. Hiện nay, có rất nhiều phương pháp khác nhau được đề xuất để phân hạng các gen ứng viên dựa trên mối quan hệ giữa các protein trong mạng tương tác gen/protein. Trong đó, hầu hết các phương pháp đều dựa trên giả thiết “mô đun bệnh”, tức là các gen liên quan đến cùng một bệnh có xu hướng nằm kề nhau trên các mạng tương tác. Các phương pháp này có xu hướng ưu tiên những gen ứng viên gần với gen gây bệnh đã biết trên mạng tương tác. Nhưng trong quá trình thực nghiệm, chúng tôi nhận thấy với nhiều bệnh, các gen liên quan đã biết cũng không hoàn toàn tạo thành một mô đun mà thậm chí chúng còn cách nhau rất xa trên mạng tương tác. Do đó, các phương pháp phân hạng hiện có không còn đạt hiệu quả cao. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đề xuất một phương thức cải tiến mới nhằm mục đích ưu tiên cho các gen liên quan đến những bệnh có tính chất trên bằng cách tăng cường trọng số liên kết cho các gen ở xa các gen gây bệnh đã biết. Chúng tôi đã kiểm chứng hiệu quả phân hạng của phương pháp này với 148 bệnh trên mạng tương tác protein của người và so sánh hiệu quả phân hạng của phương pháp đề xuất với các phương pháp nổi trội hiện có như bước ngẫu nhiên có quay lại (RWR) và dựa trên xác suất liên kết (ERIN). Kết quả thực nghiệm đã chỉ ra rằng phương pháp của chúng tôi đạt độ chính xác là 95.3%, tốt hơn RWR (93.4%) và ERIN (89.8%). Thêm vào đó, sử dụng phương pháp của mình, chúng tôi đã xác định được một số gen mới liên quan đến bệnh ung thư tuyến tiền liệt.

Keywords


Disease genes prioritization, protein interaction network, random walk with restart algorithm, prostate cancer



Copyright (c) 2017 PROCEEDING of Publishing House for Science and Technology



PROCEEDING

PUBLISHING HOUSE FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY

Website: http://vap.ac.vn

Contact: nxb@vap.ac.vn