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癌症的发生发展是多个基因与外界环境共同作用的复杂的生物学过程。在单个分子为节点的网络层面,人们通过分析癌基因的拓扑和功能特性来理解癌的发生机理。在本文中,结合癌的多基因复杂性和网络的模块化结构特性,从动态模块网络层面理解癌的发生。首先基于高可信的蛋白质互作网络的拓扑特征,确定有共享蛋白质的功能模块,然后根据功能模块间是否存在显著的信息交流,把蛋白质互作网络转化成模块节点的模块网络。根据组成模块的蛋白质的动态表达特性,把模块分成动态模块、静态模块和中性模块。
通过分析具有不同拓扑特征和功能特性的三类模块,本文发现(1)模块网络的拓扑结构和模块的功能之间存在密切的关系(2)癌基因倾向位于高连接度、负责信息交流的中性模块。(3)具有相似拓扑特性的必要基因和癌基因却富集不同的模块类别,并且必要基因富集的模块邻居的表达波动性高于癌基因富集的模块(4)通过基因芯片得到的差异表达基因通常不包含相应的癌基因,差异表达基因位于动态模块,同样也与癌基因位于不同的模块类别。