医学数据挖掘 人类疾病基因数据库

1、人类复杂疾病Human Complex Disease引言人类常见病，包括肿瘤、心脑血管病、代谢系统疾病、神经系统疾病、精神和行为异常等绝大多数都是复杂性疾病。复杂疾病与单基因缺陷性遗传病不同，不符合孟德尔定律，疾病的发生发展涉及复杂的生物学过程，是21世纪生物医学重大的挑战之一。疾病遗传物质的变异（内因）染色体异常基因突变单核苷酸多态和插入缺失多态拷贝数变异DNA修饰和核小体修饰等外界环境变化（外因）感染损伤环境情绪和情感教育和社会遗传病人类遗传病分类单基因遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病各种遗传病的发病率线粒体遗传病基因病获得性基因病1. 孟德尔遗传疾病由单一基因缺陷或由主基因缺陷而引起

2、的遗传疾病，叫做孟德尔遗传疾病。孟德尔遗传疾病的遗传模式基本满足孟德尔遗传定律。?2. 复杂疾病涉及多基因和蛋白复杂疾病（complex disease）,又称多基因病（ploygenic disorder）性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用，还受环境因子的影响，因此这类性状或疾病称为复杂性状或复杂疾病。复杂疾病数据库本节将对OMIM、GAD复杂疾病数据库的内容及使用方法进行简要介绍这些数据库主要基于文献、关联分析的结果，记录了疾病表型、相关的染色体区域、候选基因等多方面的信息。一、在线人类孟德尔遗传疾病数据库OMIMMIM (Mendelian Inheritance in

3、 Man)和OMIM 是关于人类基因和遗传疾病分类数据库的电子版。OMIM 数据库的访问 http:/www.ncbi./omimOMIM 免费向全球所有用户开放。在线人类孟德尔遗传疾病数据库OMIMOMIM是大型、更新及时的人类基因和失调数据库系统，主要提供关于人类各染色体基因、性状和失调信息。focuses on the relationship between phenotype and genotype 向用户提供已发表的有关某特定基因、性状或失调的科学研究，并可以链接到原文文献上。 通过OMIM，对于失调和性状， 能确定相关基因：对于各个基因，能了解其正常生物学功能以及基因发生何种突

4、变会影响功能的发挥。OMIM 主页(http:/omim)MIM编号范围遗传方式100000-199999常染色体显性遗传或表型（于1994年5月15号创建）200000-299999常染色体隐性遗传或表型（于1994年5月15号创建）300000-399999X连锁位点或表型400000-499999Y连锁位点或表型500000-599999线粒体位点或表型600000-染色体位点或表型（于1994年5月15号创建）OMIM编号代表的遗传方式OMIM号前特殊符号代表的含义： “*” 代表已知致病基因的描述，如序列信息等； “+” 表示这个记录包含基因和表型的信息； “#” 表示这种表型可以由

5、两个或者多个基因中的一个发生突变而引起； “%” 表示记录中描述了一个已知的孟德尔表型，但是对其潜在的分子机制还不清楚； “” 表示该记录已不存在或者被其他记录所代替。搜索方式（1）http:/ OMIM Advanced Search:Alzheimer diseaseFull-text summaries of a gene or phenotype#104300 -Title#104300-Phenotype Gene Relationships*104311*104311 -Title#104311-Phenotype Gene RelationshipsOMIM Example Se

6、arches A wide number of external identifiers are indexed in OMIM References in OMIM Gene Symbol: NCBI Gene ID: Restricting searches to specific prefixes is done as follows: /help/search#2.1 （1）http:/ （1）http:/ Gene MapGene Map含有被报道的和被许多定位方法确定的基因细胞遗传位点。Gene Map的每个检索入口都与OMIM 的特定基因条目相连接。但并不是所有的OMIM条目都会

7、在Gene Map中出现，只有那些在文献中被报道的基因相关条目才会出现1p361p36 OMIM下载omim.txt.ZA compressed file of the OMIM text.genemap.keyA file describing the format of the genemap and the morbidmap files.morbidmapA field-delimited file of OMIMs Synopsis of the Human Gene Map (same as genemap below) sorted alphabetically by disor

8、der. genemapThis includes the morbid map information sorted by chromosome location. mim2gene.txtA field-delimited file linking MIM numbers to NCBI Gene IDs and HGNC Approved Gene Symbols.OMIM数据的下载二、遗传关联数据库GAD (Genetic Association Database)对目前已有的关联分析结果的搜集和整理allow the user to rapidly identify medicall

9、y relevant polymorphism数据库中的信息是以基因为核心的允许所有用户查看和提交记录 由美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）开发和维护可以通过http:/ 访问该数据库截止到目前，数据库中的记录数已经达到了39930条，涉及到了2673个基因，5636种疾病表型，555种影响疾病的环境因素GAD数据库主要提供三部分功能： 数据视图部分 数据查询部分 数据资源部分用户可以在线查询某种特定遗传病相关的基因或某个兴趣基因相关的疾病的信息，也可以在免费注册账户后对整个数据库中的数据进行下载。用户可以选择不同的角度包括疾病角度、基因角

10、度、染色体角度、参考文献等方面对数据表进行查询“All”同时从多个角度对数据库中的相关信息进行查询。例子 BRCA2疾病分类Each record in GAD is categorized into one of 24 general disease classes corresponding to broad MeSH disease or disease phenotypic groupings. GAD支持对大量基因的批量查询。用户可以选择“Positive Only”以筛选得到疾病与基因间存在显著关联的记录。GAD的使用方法用户还可以通过“Add Record”页面实现向数据库中提交

11、记录；通过“Download”页面实现对数据库中数据的下载。The Human Disease Network二分网络如果一个人类疾病有不同并且唯一的遗传原因，那么HDN对应的是不连通的孤立点。516个疾病形成一大类diseases that share genes or that involve proteins that interact with each other show elevated comorbidity, demonstrating correlations between the structure of cellular networks and disease patterns in the population.网络结构分析HDN DGN在DGN中，1377个疾病基因连接到其他基因，903个基因属于一个巨大的网络。涉及多种疾病的基因数目急剧减少Jiguang Wang等结合OMIM 和