一种用于定量分析药物干预前后生物分子网络中模块变化的方法与流程

技术特征：

1.一种用于定量分析药物干预前后生物分子网络中模块变化的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)以节点数目≥3为标准，分别对药物干预前和药物干预后的生物分子网络进行模块识别，以获得药物干预前的生物分子网络的一组模块和药物干预后的生物分子网络的一组模块；

(2)将经步骤(1)识别的药物干预后的生物分子网络的一组模块与药物干预前的生物分子网络的一组模块相匹配，确定一个或多个变化模块对；

(3)对于经步骤(2)获得的一个或多个变化模块对，采用整体综合指标k值对模块变化程度进行量化，其中，整体综合指标k值由描述不同维度的拓扑参数及其权值计算得到，计算公式如下：

$k=\sqrt{w_1{d}_1+\mathrm{......}{w}_n{d}_n}$

$d_i=\frac{{(a_i-b_i)}^2}{{(a_1-b_1)}^2+\mathrm{.......}+{(a_n-b_n)}^2}$

所述公式中n为选择的拓扑参数的个数，i为1至n的整数，a_i为模块组中药物干预前的模块的第i个拓扑参数的空间向量特征，b_i为模块组中药物干预后的模块的第i个拓扑参数的空间向量特征，di为第i个拓扑参数的空间向量特征在药物干预前后的距离，w_i为每个拓扑参数的权值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述生物分子网络为蛋白质相互作用网络、基因共表达网络、基因转录调控网络、生物代谢网络、表观遗传网络、表型网络、信号传导网络等；

优选地，所述生物分子网络为蛋白质相互作用网络或基因共表达网络。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中进行模块识别的方法选自下述中的一种或多种：MCODE、MCL、CFinder、CPM、SPC、G-N algorithm、ModuLand、WGCNA、DME、MINE、SVD等；

优选地，进行模块识别的方法为MCODE或WGCNA。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述拓扑参数选自下述中的一种或多种：节点(重叠/非重叠)、边(重叠/非重叠)、特征路径长度、平均邻居节点、密度、中心性、异质性、聚集系数、拓扑系数、介数中心性、接近中心性、压力中心性、最短路径、边权重、连接度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，n≥5，优选n≥8，更优选n≥10。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，用层次分析法、特尔斐法法、因子分析权数法、信息量权数法、主成分分析法、熵权法、优序图法、标准离差法等确定权值；

优选地，用分层次分析法确定权值。

7.一种用于鉴定药物干预前后生物分子网络中有效变化模块对的方法，所述方法包括以下步骤：

(A)执行上述方法的步骤(1)至步骤(3)，以获得表示模块变化程度的整体综合指标k值；

(B)采用非有效药物的物质替换步骤(1)中的药物，重复上述方法的步骤(1)至步骤(3)，以获得一个或多个变化模块对中表示模块变化程度的整体综合指标k值，选择最大k值作为阈值；

(C)将步骤(A)中获得的k值与步骤(B)中获得的阈值相比较，如果k值≥阈值，则将具有所述k值的变化模块对鉴定为有效变化模块对。