斑马鱼基因共表达网络的光谱分析

我们在复杂网络和随机矩阵理论的联合框架下分析了斑马鱼的基因表达数据。相应矩阵谱的最近邻间距分布符合高斯正交系综的随机矩阵预测。基于特征向量分析，我们可以将谱分为两部分：第一部分其特征向量局域化性质与随机矩阵理论预测相符；第二部分则显示出对该理论的偏离，因而有助于理解系统依赖的性质。具有局域化特征向量的谱可根据特征值划分为三组。我们探讨了这些不同类别中局域化节点的位置。利用重叠度量，我们发现不同组中贡献最大的节点具有独特的结构特征。此外，对应于低特征值区间的不同局域化特征向量的顶部贡献节点形成了彼此良好分离的不同稠密连接结构。对与局域化特征向量中顶部贡献节点相关的基因的初步生物学解释表明，对应于同一向量的基因具有共同特征。