2016年华南农业大学第十二届数学建模竞赛试题
分类: 竞赛新闻  发布: 傅嘉浩  发布时间: 2016-07-09 08:01:10  阅读数:2458

代谢综合长征风险、趋势预测和干预模型的构建

当前的生命科学技使得我可以解析人遗传——基因序列。人与人之基因序列的差异,即基因异,影响着每个人罹患代谢综合疾病的风险高低,也影响着不同非遗传因素在每个人身上的具体作用效果。何代谢综合征在具有血关系的属之高的病关的原因。此外,人体生理运行动态特征,如基因的表达、各小分子含量乃至于与人类紧密关的微生物菌群的化等,目前亦可以定量测量,从而实现了人体当前运行状动态。另一方面,各自然和社会境因素、生活方式等因素会对这些指征可能生短期到期的影响,最形成多种外部表型特征,目前也可以通过各和健康设备加以记录,成为及体机构的临床检测数据。人体作一个非线性复,其慢性疾病,特是代谢综合征的展,也是一个;而最床上被谢综合征,已是这个慢性展过程的果。而我所能采取的健康和疾病防手段,通常也只是针对于普适人群的平均推荐,不一定适合于每一个人。如果我够在早期人体各类从内部到外部的因素量、分析,可以构建一个早期的趋势预测模型,并且可以明晰个复的具体问题在,完成每个人的个性化防干

如果给你一个人类群体(~100人), 每个人具有较完整的下述生物医学数据:

1. 临床检测数据

2. 基因组数据

3. 表观基因组数据

4. 转录组数据

5. 蛋白质组数据

6. 代谢组数据

请你基于以上数据完成以下任务:

a) 请参考NCBI, EBI, DDBJ等公开数据库中的生物分子相互作用和基因通路信息,构建人类生命量化的动态模型;

b) 结合临床检测数据,哪些因素(数据特征或相互作用网络)是代谢综合症(一种临床诊断结论)的关键通路;

c) 给定一个新的人类群体数据集(~10人),包含了每个个体的基因组表观基因组转录组蛋白质组和代谢组的部分测量,请这些人有多大的代谢综合症风险?造成他们的代谢综合症风险的主要因素分别是什么?

附录1、相关背景介绍:

代谢综合征(metabolic syndrome)是指多种代谢成分异常聚集的病理状态,是一组复杂的代谢紊乱症候群。引起代谢综合征的危险因子主要包括高血压、血脂异常、糖尿病、肥胖以及高尿酸与凝血因子不正常等。它是导致心脑血管疾病的危险因素,其集簇发生可能与胰岛素抵抗有关。(参见互动百科http://www.baike.com/wiki/代谢综合征。随着近几十年来物质资源的逐丰富,我国代谢综合征及后心血管疾病及糖尿病的展迅速蔓延,成人民群众健康的主要威之一。目前,尽管代谢综合征及其后疾病的病机制尚未阐明,但已表明和遗传境、心理、生活方式、及年有关,且是一个慢性展的果。