基于多密钥同态加密的基因组计算隐私保护框架

基因组分析的隐私保护框架:基于多密钥同态加密的研究 学术背景 随着基因组测序成本的降低,基因组数据的广泛可用性为个性化医疗(也称为基因组医学)开辟了新的可能性。然而,基因组数据包含大量敏感信息,如疾病易感性、祖先信息和身体特征,这些信息的隐私问题成为了医学研究和数据共享的重大障碍。尽管研究人员已经提出了多种隐私保护技术,但现有的基于密码学的方法在互操作性、可扩展性、隐私保护程度以及多方分析支持方面仍存在不足。这些局限性限制了基因组数据的潜力,阻碍了其在医学研究中的应用。因此,开发一种既能保护隐私又能支持多方基因组数据处理的加密技术成为了迫切需求。 论文来源 这篇论文由Mina Namazi、Mohammadali Farahpoor、Erman Ayday和Fernando Pérez-Go...

基于Transformer模型的DNA序列比对方法研究

学术背景 DNA序列比对是基因组学中的一项核心任务,旨在将短DNA片段(reads)定位到参考基因组上的最可能位置。传统方法通常分为两个步骤:首先对基因组进行索引,然后通过高效搜索定位reads的可能位置。然而,随着基因组数据的爆炸式增长,尤其是面对长达数十亿碱基的参考基因组时,传统的比对方法在计算效率和准确性上面临巨大挑战。近年来,Transformer模型在自然语言处理(NLP)领域的成功启发了研究人员将其应用于DNA序列分析。尽管已有研究表明Transformer模型在短DNA序列分类任务中表现优异,但序列比对任务需要在整个基因组范围内进行搜索,这对模型的全局搜索能力提出了更高要求。 为此,本研究提出了一种名为“embed-search-align”(ESA)的新框架,旨在通过Tran...

交界性卵巢肿瘤与子宫内膜样癌的转录组一致性:一项整合基因组分析

卵巢交界性肿瘤与子宫内膜样癌的转录组一致性研究 背景介绍 卵巢交界性肿瘤(Borderline Ovarian Tumors, BOTs)是一种介于良性和恶性之间的卵巢肿瘤,通常发生在年轻女性中。尽管BOTs在临床上表现为非侵袭性,但它们偶尔会发展为恶性肿瘤。BOTs占上皮性卵巢肿瘤的10%-15%,每年在日本约有2000名女性被诊断为BOTs。BOTs的组织学类型包括浆液性BOTs(SBOTs)、黏液性BOTs(MBOTs)、子宫内膜样BOTs(EBOTs)、透明细胞BOTs和浆黏液性BOTs(SMBOTs)。尽管BOTs的预后相对较好,但其分子特征尚未完全阐明,尤其是与高级别浆液性癌(HGSC)、子宫内膜样癌(EC)和透明细胞癌(CCC)的分子关系。 本研究旨在通过整合全外显子测序(WE...

多组学分析揭示非裔美国人急性髓系白血病患者的生存预测因子

多组学分析揭示急性髓系白血病非洲裔患者的生存预测因子 背景与研究目的 急性髓系白血病(Acute Myeloid Leukemia, AML)是一种以髓系祖细胞克隆性扩增为特征的血液肿瘤,其发病机制深受基因组改变的影响。然而,针对不同种族群体的AML基因组研究仍显不足。尤其是,非洲裔患者仅占AML基因组研究样本的2%,这与非洲裔群体占患者总数的9%的比例显著不符。这种研究的不足不仅限制了精准医学的普及,也可能加剧治疗效果的差距。 此前研究表明,非洲裔AML患者的生存率较低,这一差异可能与结构性种族主义、社会经济因素以及基因组差异等多种因素相关。然而,现有AML分子风险分层系统主要基于欧洲裔患者的基因组数据,可能未能有效捕捉非洲裔患者的特异性基因特征。本研究的主要目标是通过多组学分析探索非洲裔...

结合基因组分析和聚(ADP-核糖)聚合酶-1表达的肺高恶性神经内分泌癌预后模型

结合基因组分析和聚(ADP-核糖)聚合酶-1表达的肺高恶性神经内分泌癌预后模型

肺高分化神经内分泌癌的预后模型:结合基因组分析和多聚(ADP-核糖)聚合酶-1的表达 研究背景 肺高等级神经内分泌癌(High-grade neuroendocrine carcinoma, HGNEC)是一种侵略性很强的癌症,其生物复杂性显著。尽管与Notch途径激活和TP53、RB1基因的失活相关,现有缺乏明确的分子靶标和合适的预后模型,这成为治疗该致命肿瘤的主要障碍。目前小细胞肺癌(SCLC)的治疗因分期而异,但即便同一期别的病人其治疗效果也有所不同,而对于大细胞神经内分泌癌(LCNEC)的预后模型依然稀缺,这主要因为该类型癌症的罕见和异质性。 研究动机 本研究旨在探索HGNEC中基因突变和多聚(ADP-核糖)聚合酶-1(PARP1)表达的预后价值,建立一个新型的预后模型,进一步揭示可...