广州大学学报(自然科学版)2024,Vol.23Issue(1) :12-19.

基于自编码器的疾病相关miRNAs的预测方法

Predictive method for disease-associated miRNAs based on autoencoders

许鹏 谢斌 鲍振申 李先彬 刘文斌
广州大学学报(自然科学版)2024,Vol.23Issue(1) :12-19.

基于自编码器的疾病相关miRNAs的预测方法

Predictive method for disease-associated miRNAs based on autoencoders

许鹏 1谢斌 2鲍振申 2李先彬 2刘文斌2
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作者信息

  • 1. 广州大学计算科技研究院,广东广州 510006;黔南民族师范学院计算机与信息学院,贵州都匀 558000
  • 2. 广州大学计算科技研究院,广东广州 510006
  • 折叠

摘要

MicroRNAs(miRNAs)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子,它们在动植物中参与转录后基因表达调控.大量研究表明,miRNAs在包括肿瘤在内的多种复杂疾病发生、发展过程中扮演着重要的角色.因此,识别疾病相关的miRNAs对研究疾病的机理及治疗具有重要意义.鉴于湿实验验证方法存在耗时长、成本高的缺点,当前许多研究工作聚焦于开发高效计算模型,识别新的miRNA-disease关联关系.该研究提出一种基于自编码器数据驱动的模型,预测miRNA-disease关联关系.结果表明,作者预测的疾病相关miRNAs在HMDD数据库中对应的疾病相关miRNAs列表上显著富集.此外,通过对排名靠前的miRNAs分析,发现这些miRNAs具有重要的生物学功能,同时对于疾病的分类表现出较高的精度.总之,文章提出的模型,对于疾病相关miRNAs的发现具有重要的辅助作用.

Abstract

MicroRNAs(miRNAs)are a class of non-coding single-stranded RNA molecules encoded by endogenous genes,with a length of about 22 nucleotides.They participate in post-transcriptional gene expression regulation in animals and plants.Numerous studies have shown that miRNAs play crucial roles in the occurrence and development of various complex diseases,including tumors.Therefore,identifying disease-related miRNAs is of significant importance for studying disease mecha-nisms and developing appropriate treatment strategies.Given the time-consuming and costly nature of wet-lab validation methods,many researchers focus on developing efficient computational models to i-dentify novel miRNA-disease associations.This study proposes a data-driven model based on autoen-coders to predict miRNA-disease associations.The results indicate that the disease-related miRNAs predicted are significantly enriched in the list of disease-related miRNAs from the HMDD database.Furthermore,by analyzing the top-ranked miRNAs,it was found that these miRNAs perform crucial biological functions and accurately exhibit disease classification.In conclusion,the model proposed in this paper serves as a valuable auxiliary tool for the discovery of disease-related miRNAs.

关键词

自编码器/miRNA-disease关联/数据驱动模型

Key words

autoencoders/miRNA-disease associations/data-driven model

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基金项目

国家自然科学基金资助项目(62002079)

国家自然科学基金资助项目(62072128)

国家自然科学基金资助项目(62102104)

国家自然科学基金资助项目(62202115)

广东省自然科学基金资助项目(2023A1515011401)

广东省医学影像智能分析与应用重点实验室开放课题资助项目(2022B1212010011)

广州市科技局市校联合基金资助项目(SL2022A03J00935)

出版年

2024
广州大学学报(自然科学版)
广州大学

广州大学学报(自然科学版)

影响因子:0.293
ISSN:1671-4229
参考文献量30
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