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吴方祥;张伟杰。;安东尼·库萨利克。

基因调控网络的时滞状态空间模型。 （英语） Zbl 1073.92005年

生物学杂志。系统。 12，第4期，483-500（2004）.
摘要：基因调控网络可以被视为描述活细胞行为（发育）的动态细胞系统，完全依赖于当前的内部状态和任何外部输入（如果存在）。虽然细胞内的许多细节尚不明确，但基因组尺度上的基因表达数据为了解这种细胞系统提供了有用的见解。利用基因表达数据，人们提出了各种各样的模型，例如布尔网络和微分/差分方程，以对基因调控网络进行建模。在这些先前提出的模型中，基因被视为细胞系统的内部状态变量。这种观点受到了模型参数估计不足的影响。此外，这些模型忽略了基因调控网络的一个重要问题——时间延迟。相反，本文提出了一个具有时滞的基因调控网络状态空间模型。
该模型将基因视为观测变量，其表达值取决于当前的内部状态变量和任何外部输入。贝叶斯信息准则（BIC）和概率主成分分析（PPCA）用于从基因表达数据中估计内部状态变量的数量及其表达谱。通过构建内部状态变量的时滞动态方程以及内部状态变量与观测变量（基因表达谱）之间的关系，构建了基因调控网络的时滞状态空间模型。该模型的参数可以从时间进程基因表达数据中明确识别，且计算成本较低。
将该模型应用于两个时程基因表达数据集，并分别推导出两个基因调控网络。分析表明，所推导的基因调控网络具有真实基因调控网络的稳定性、鲁棒性和周期性等特征。此外，与无时滞的状态空间模型相比，该模型具有更好的预测精度。

引用于2文件

MSC公司：

92立方37 细胞生物学
92C40型 生物化学、分子生物学
93年30日 系统数学建模（MSC2010）
62页第10页 统计学在生物学和医学中的应用；元分析
94C99号 电路、网络

关键词：

基因调控网络;蜂窝系统;状态空间模型;延时;基因表达;PPCA公司;比克
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{F.-X.Wu}等人，J.Biol。系统。12，第4号，483--500（2004；Zbl 1073.92005）
全文： 内政部

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