相互作用组学

相互作用组学系统地研究各种分子相互作用，包括蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸、蛋白质-代谢物等的相互作用和这些作用形成的分子机制、途径和网络

生物网络基础

生物网络定义

网络(图形)定义：通常可以用图形G=（V, E）表示网络
V 是网络的节点集合，每个节点代表一个生物分子，或者一个环境刺激；E 是边的集合，每条边代表节点之间的相互关系
G-garaphics V-vertex E-edge

有向网络和无向网络

边是否有方向性或者连接一条边的两个节点是否存在顺序（控制关系），分有向和无向网络。

加权网络和无权网络

边在网络中具有不同意义或在某个属性上有不同的价值是网络中普遍存在的一种现象。
如果网络中的每条边（关系）都赋予相应的
数字，这个网络就称为加权网络，赋予的数字称为边的权重。
如果网络中各边之间没有区别，可以认为各边的权重相等，称为等权网络或无权网络

权重不等-加权网络；权重相等- 无权网络/等权网络
权重可以用来描述节点间的距离、相关程度、稳定程度等等各种信息，具体所代表的意义依赖于网络和边本身所代表的属性或意义。

二分网络

如果网络中的节点可分为两个互不相交的集合，而所有的边都建立在来自不同集合的节点之间，则称这样的网络为二分网络（bipartite network）
简而言之，组内节点之间没有边，组间节点之间有边。
典型的二分网络：单个miRNA 可以调控多个靶向mRNA, 也可以是多个miRNA 调控一个mRNA

网络中的路径与距离

长度最短的路径称为最短路径，最短路径的长度称为从起点到终点的距离

基本生物网络分析

网络的拓扑属性

连通度

连通度（degree）是描述单一节点的最基本的拓扑性质。
节点v的连通度是指网络中直接与v相连的边的数目。

由N个节点和L条边组成的无向网络平均连通度为：Knet=2L/N
连通度较大的节点称为中心节点

一个节点的连通度越高，说明其在调控网络中出与调控枢纽的位置，通常意味着有更重要的作用

聚类系数

聚类系数（CC），衡量网络中节点聚集程度的指标，反映一个节点的邻居节点之间连接的紧密程度

  • 无向网络
    因为n表示节点v的所有k个邻居间边的数目，则在无向网络中，n的最大数目可以由邻居节点的两两组合数来确定，所以CC值位于［0，1］区间。

    CC_A为1/3
    ➢当节点v的所有邻居都彼此连接时，v的聚类系数CC=1；
    ➢当v的邻居间不存在任何连接时，CC＝0。
  • 有向网络
    在有向网络中，由于两个节点间可以存在两条方向相反的边，则标准化的聚类系数被定义为：

    CC_A为1/2
    简化就是直接不看进的，只看出的

节点的介数

一个节点的介数（betweenness）是衡量这个节点出现在其它节点间最短路径中的比例。节点v的介数Bv定义如下：

紧密度

紧密度（closeness）是描述一个节点到网络中其它所有节点平均距离的指标。
紧密度越小，节点越接近中心

连通度分布函数

除了平均连通度以外，连通度的分布P（k）, k=1,2,…是另一种重要描述网络连通性的属性。（k来表示连通度）
P(k)表示的是一个随机选定的节点的连通度恰好为k的概率