一种感知细胞中作用转录因子的方法

摘要

本发明提供的是一种感知细胞中作用转录因子的方法。设计模型计算转录因子在基因启动子上的结合值，再分别计算转录因子在基因启动子上结合值与基因表达的相关程度值；当对特定转录因子，假定甲基化抑制转录因子结合得到的相关程度值大于不考虑甲基化作用得到的相关程度值，且考虑甲基化促进转录因子结合得到的相关程度值小于不考虑甲基化作用得到的相关程度值，则为该转录因子在该细胞中存在并对基因表达进行调控。本发明可用于判定基因启动子上转录因子的结合情况，能有效解决感知细胞中作用转录因子仅能通过实验手段导致的成本高，效率低的问题。

主权项

1.一种感知细胞中作用转录因子的方法，包括转录因子在基因启动子上匹配值计算，基因启动子甲基化对转录因子结合的作用描述，转录因子在基因启动子上结合值计算，转录因子在基因启动子上结合值与基因表达相关程度值计算，作用转录因子分析步骤；其特征是：假定基因启动子甲基化不影响转录因子结合，计算转录因子在基因启动子上匹配权值和a_jkl为描述第j个基因启动子第k个假定结合位点第l个位置上碱基种类的行向量，w_il为第i个转录因子位置权值矩阵中第l行与碱基相匹配的权值行向量，L为第i个转录因子结合位点长度，并进而得到转录因子在基因启动子上匹配值S_ij＝max A_ijk、设计模型实现基因启动子甲基化对转录因子结合的作用描述；甲基化对转录因子结合起抑制作用的模型为其中，M_jk是第j个基因启动子上第k个假定结合位点的甲基化水平，E_ijk是对第i个转录因子结合的抑制作用，M是转录因子结合位点的甲基化水平，E是该结合位点上甲基化对转录因子的抑制作用，其取值范围为[0,1]；当结合位点的甲基化水平M非常小时，E将趋近1，表示甲基化对转录因子的结合无影响；反之，当M足够大时，E将趋近0，表示在甲基化影响下，转录因子无法在该位点结合；另外，模型有两个参数，分别是函数中心值C和函数陡度S，该两个参数分别是针对第i个转录因子的C_i和S_i；甲基化对转录因子结合起促进作用的模型为考虑基因启动子甲基化对转录因子结合的作用后，计算转录因子在基因启动子上结合值S_ij＝max(A_ijk×E_ijk)、计算转录因子在基因启动子上结合值与基因表达的相关程度值；设有n个基因，g₁，…,g_n是这些基因表达值的对数且遵循正态分布，其均值为μ，均方差为σ，设定一个阈值，根据转录因子在基因启动子上结合值是否大于该阈值得到一个基因子集Gⁱ，设该基因子集Gⁱ有k个基因，其序号为i₁，…i_k，则计算Z值Z值反映基因子集Gⁱ中基因表达平均值与全部基因表达平均值的差异程度；Z值的绝对值越大，差异程度越大，表明基因子集Gⁱ中的基因越可能被该转录因子结合并调控，通过调整阈值，得到一系列不同的Z值，其中，当Z值的绝对值最大时，其对应的阈值即为最大似然阈值，该Z值称为Z_m；Zm的绝对值越大，基因表达和转录因子在基因启动子上结合值的相关性也越大，Z_m值即用于计算转录因子在基因启动子上结合值与基因表达的相关程度值、当对特定转录因子，假定甲基化抑制转录因子结合得到的基因启动子上结合值与基因表达相关程度值大于不考虑甲基化作用得到的相关程度值，且考虑甲基化促进转录因子结合得到的基因启动子上结合值与基因表达相关程度值小于不考虑甲基化作用得到的相关程度值，则认为该转录因子在该细胞中存在并对基因表达起调控作用。