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王若冰 (王若冰.) | 孟令宇 (孟令宇.) | 谭建军 (谭建军.)

Abstract:

研究表明长非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)在许多生物的生命活动中发挥着重要作用。识别潜在的lncRNA-疾病关联(lncRNA-disease associations, LDAs)有助于研究疾病的发病机制,及时地诊断、预防和治疗疾病。本文提出了一种基于多图结构和注意力机制的图卷积网络模型预测LDAs,简称MGSGCN。该模型综合了疾病语义相似性、lncRNA功能相似性、疾病与lncRNA高斯相互作用谱核相似性和余弦相似性,构建了疾病和lncRNA的特征向量。基于图卷积网络(graph conventional network, GCN)和图注意力网络(graph attention network, GAT),使用了提取封闭子图和交互信息传播的多图结构策略来训练和预测LDAs。MGSGCN在Dataset1和Dataset2上的五折交叉验证(five-fold cross validation, 5-CV)的准确率分别为94.55%和87.44%。将MGSGCN与其它四个前人研究的计算模型进行比较,评价指标结果凸显了MGSGCN具有良好的分类性能。此外,对与子宫颈癌相关的lncRNA进行了案例分析。发现MGSGCN预测出了未被实验证实的LDAs,这说明该模型具有预测新的LDAs的能力。

Keyword:

Graph Attention Network lncRNA Similarity Disease Similarity Graph Conventional Network 疾病相似性 图注意力网络 lncRNA-疾病关联 lncRNA-Disease Associations lncRNA相似性 图卷积网络

Author Community:

  • [ 1 ] [孟令宇]北京工业大学化学与生命科学学院,北京
  • [ 2 ] [谭建军]北京工业大学化学与生命科学学院,北京
  • [ 3 ] [王若冰]北京工业大学化学与生命科学学院,北京

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Source :

生物医学

ISSN: 2161-8976

Year: 2024

Issue: 3

Volume: 14

Page: 457-470

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