随着转录组杂交技术的发展,人们可以大规模测定特定细胞在特定时间点或特定状况下的基因表达状况,本文中并没有采用通常使用的差异表达基因分析方法,而是采用了通路绝对差异分析和通路相对差异分析相结合的方式,来分析基因集的表达水平整体上的波动状况、以及微量差异所导致的与背景基因之间的相对差异,另外还采用线性回归的方式研究得到时间序列数据的相关基因,并以局部多项式拟合与相关性分析相结合的聚类方法,去研究样本差异较为明显的时间序列数据。根据上述方法,本文中主要研究了两类问题,其一为反向成对基因,另一为衰老相关基因。反向成对基因,又称之为双向转录基因或头对头基因,是一类在进化上具有保守性的、具有特殊排布类型的基因对,其基因对之间的转录起始位点距离小于1kb,同时转录方向相反。尽管之前已有较多研究去分析反向成对基因的保守性和基因排布问题,但是很少有研究对特定物种或谱系中反向成对基因的功能相关性进行分析。本文中,我们通过基于功能相互关系网络的分析手段,发现相比对随机抽样的基因,反向成对基因倾向于具有相同的分子功能、在相同的细胞组分中参与具有关联的不同生物过程,并通过反向成对基因这一基因排布形式将不同生物过程的关联性加强为功能模块。在这个功能相互关系网络中,主要存在3个模块,其中最大的模块与管家基因或者细胞的核心功能具有较高关联性,这个模块不仅在神经组织或非神经组织中具有较低的表达水平波动状况,同时还呈现出与疾病进程具有较高的关联性,比如HIV的拮抗性。另外,我们还根据不同功能基因集的表达水平变化状况,发现人类衰老与发育过程在某种程度上具有逆向相关性,并且不同功能基因集之间具有疑似的调控关系,而这种调控关系显示15、25、55和60周岁可能是与衰老进程具有较强关联性的时间节点,同时我们还筛选得到了一些与衰老具有某种程度调控关系的差异调控基因(DRGs),当然这些结果还需要进一步的实验或数据分析加以证明。