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癌症基因组存在着复杂多样的变异。这些变异有的能促进癌症的发生发展,称为驱动变异;有的对癌症的发生发展没有影响,叫做伴随变异。从这些变异中区分出哪些是驱动变异,哪些是伴随变异有利于人们更好地理解癌症产生的机理和癌症药物的研发。目前,有许多基于变异频率的方法来识别癌症的驱动基因,但这可能会漏掉一些变异频率低的驱动基因。虽然单种癌细胞在不同病人的基因组上变异迥然不同,但是已有许多研究表明驱动基因的变异几乎只影响这些病人若干个细胞信号和调控通路,并且在多种类型癌症细胞已经观察到癌症的这些驱动基因具有变异的互斥性,即同一个病人中很少会出现一个驱动通路上多于一个基因的变异。当前许多方法利用这种互斥性来识别癌症的驱动基因集或驱动通路。本文主要工作如下: 本文首先综述了癌症驱动基因、基因集合识别的方法,从基于变异频率识别癌症驱动基因的方法,利用变异的互斥性依次从识别单个癌症的单个驱动通路到识别单个癌症的多个协作驱动通路,再到识别多个癌症驱动通路(泛癌水平)的方法。 鉴于当前癌症驱动基因集合或通路的识别方法虽然比较多,但缺乏统一的平台,缺乏比较高效的应用工具,本文接着介绍构建识别癌症驱动通路的网页服务器计算工具DriverTK。通过这个平台,用户可以方便的选择识别癌症驱动通路的方法,通过上传基因变异数据文件以及设置合适的参数,得到癌症驱动通路的结果。这个平台还利用了Cytoscape技术提供了癌症驱动通路的可交互的可视化结果。通过这个结果用户可以观察到驱动通路在基因相互作用网络上的结果,还可以对网络的可视化图进行颜色和布局的调整。 这个平台具有以下几个优势:第一、给研究者提供了友好的癌症驱动通路识别方法的使用界面,特别是对于那些没有编程基础的研究者;第二、方便用户使用各种不同的癌症驱动通路识别的方法,进而易于做出比较;第三、通过变异矩阵热图以及与基因功能网络结合的可视化非常有助于进行下游的分析。 总结而言,本文构建的癌症驱动通路识别网页服务器计算工具,可以极大地方便研究者使用和比较不同方法的效果。