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第1章 绪论 1

1.1 生物芯片概述 1

1.2 基因芯片简介 1

1.2.1 基因芯片的原理 2

1.2.2 基因芯片的分类 5

1.2.3 基因芯片的应用 5

1.3 差异表达基因检测统计方法 6

1.3.1 差异表达基因检测概述 6

1.3.2 传统的差异表达基因检测方法 8

1.3.3 其他相关的差异表达基因检测方法 9

1.4 变点问题的研究 11

1.5 变点理论应用于差异表达基因检测 12

1.6 微阵列基因芯片数据的网络资源介绍 12

1.7 基于云计算的差异表达基因检测 14

1.8 小结 15

第2章 差异表达基因检测样本子集过表达的统计方法 17

2.1 生物学背景 17

2.2 差异表达基因检测统计方法介绍 19

2.2.1 基于均值的差异表达基因检测方法 20

2.2.2 基于中值的差异表达基因检测方法 20

2.2.3 基于样本表达值特定百分比的差异表达基因检测方法 24

2.3 实验与分析 24

2.3.1 ROC曲线比较 25

2.3.2 FDR曲线比较 27

2.3.3 算法分析 29

2.4 小结 30

第3章 TriORT差异表达基因检测统计方法 32

3.1 引言 32

3.2 TriORT方法 33

3.3 实验与分析 34

3.3.1 仿真研究 35

3.3.2 真实数据研究 38

3.4 小结 41

第4章 TriMOST差异表达基因检测统计方法 42

4.1 引言 42

4.2 TriMOST方法 43

4.3 实验与分析 45

4.3.1 仿真研究 46

4.3.2 真实数据研究 50

4.4 小结 56

第5章 差异表达基因检测统计方法在乳腺癌数据上的应用 57

5.1 引言 57

5.2 差异表达基因检测方法 59

5.2.1 已有方法介绍 60

5.2.2 TriORT方法和TriMOST方法 61

5.3 实验与分析 62

5.3.1 ROC曲线仿真实验 63

5.3.2 FDR曲线仿真实验 65

5.3.3 真实数据集实验 68

5.3.4 各方法找到的与乳腺癌相关的基因分析 72

5.4 小结 76

第6章 基于样本子集的差异表达基因检测方法比较 77

6.1 引言 77

6.2 差异表达基因检测方法 77

6.2.1 T统计方法 78

6.2.2 相对正常组样本的半T统计方法 79

6.2.3 相对癌症组样本的半T统计方法 79

6.2.4 增加参数的半T统计方法 79

6.3 实验和结果分析 80

6.3.1 基因表达强度相同，差异表达基因数目变化 82

6.3.2 基因表达强度变化，差异表达基因数目相同 83

6.3.3 基因表达强度相同，差异表达基因数目相同，基因数目不同 84

6.3.4 基因表达强度相同，差异表达基因数目相同，基因数目相同，样本数目不同 85

6.4 小结 86

第7章 基于样本子集的乳腺癌微阵列差异表达基因检测 87

7.1 引言 87

7.2 样本子集过表达的差异表达基因检测 88

7.2.1 基于基因表达强度分位数检测二分类差异基因表达方法 89

7.2.2 基于似然性方法检测二分类差异基因表达方法 92

7.2.3 基于基因表达分位数检测多分类的差异基因表达方法 93

7.3 实验比较 97

7.3.1 数据集说明 98

7.3.2 仿真研究二分类差异表达基因检测方法比较 99

7.3.3 仿真研究多分类差异表达基因检测方法比较 104

7.3.4 真实数据研究 107

7.4 实验总结 109

7.5 小结 110

第8章 基于云计算技术的差异表达基因鉴定流程 112

8.1 云计算技术 112

8.1.1 云计算的内涵 112

8.1.2 云计算的关键技术 113

8.1.3 云计算和大数据 115

8.2 基于大数据技术的机器学习算法 116

8.3 基于Spark＋Hadoop的机器学习算法 116

8.3.1 Hadoop技术和Spark技术 117

8.3.2 基于Spark的聚类算法 118

8.3.3 基于Spark＋Hadoop的机器学习 119

8.4 RNA-Seq数据分析 120

8.5 RNA转录组的高通量全测序 122

8.5.1 高通量测序技术 122

8.5.2 RNA-Seq 122

8.5.3 RNA转录组的高通量全测序 122

8.5.4 Hadoop云计算框架设计实现RNA-Seq大数据分析流程 122

8.5.5 生物信息学用云的方式来解决存储和分析等问题 125

8.5.6 云计算理念提升了分布式并行计算解决大数据问题 125

8.6 基于云计算的基因差异表达分析流程方法 126

8.6.1 Reads片段的Mapping 126

8.6.2 计算各个基因的表达量 127

8.6.3 鉴定差异表达的基因 128

8.7 小结 129

第9章 总结与展望 130

9.1 总结 130

9.2 展望 131

参考文献 133

所主持的相关科研项目 147

致谢 148

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