对不同层次生物分子功能的揭示及各类分子间相互协作关系的挖掘有利于对复杂疾病机制的探索。多组学技术可以通过对生物多种组学进行分析,从而同时对不同层次分子在生命系统里的功能进行联合探究。现在,多组学技术,如联合基因组学和表观遗传组学、蛋白组学和磷酸蛋白组学、蛋白组学和代谢组学等,已经被应用到了生物进程因果关系的揭示、复杂疾病生理病理机制的发现以及疾病诊断治疗手段的开发等研究中。然而,作为新兴的工具,多组学技术相关的数据库和分析工具并不完善,严重制约了多组学研究的开展。在本文的研究中,针对此问题,主要完成个四方面的工作。（1）建立了全面的多组学疗效药靶数据库TTD,以药物靶点为核心,构建了药物靶点组-基因组-转录组-蛋白组信息调控网络。在基因组、转录组、蛋白组层面,分别选用转录因子、非编码RNA和相互作用蛋白来作为靶点的调控信息。药物靶点-调控因子系统的网络调控信息可以为难以靶向但有疗效作用的靶点提供新的药物设计思路。TTD数据库可通过此链接免费访问:http://db.idrblab.net/ttd/。（2）建立了基于蛋白组学-代谢组学的跨组学数据库REGLIV,以描述生命系统中的蛋白质和代谢物之间的调控信息。在REGLIV数据库中,所有的调控都是有方向性的,并且记录了详细的疾病、组织、物种等特异性信息,为疾病研究提供了便利。特别地,REGLIV首次收集了代谢物调控蛋白质的数据信息。REGLIV数据库可通过此链接免费访问:https://idrblab.org/regliv/。（3）开发了基于不同非编码RNA组学相互作用的富集工具RNAenrich,实现各种非编码RNA集功能的富集。RNAenrich可以实现包括人类和小鼠的miRNA、lncRNA、circRNA、snoRNA、piRNA和mRNA六种RNA集的富集。另外RNAenrich提供了非编码RNA的RNA-RNA相互作用分析。RNAenrich可通过此链接免费访问:https://idrblab.org/rnaenr/。（4）利用新冠病毒的RNA基因组和宿主miRNA转录组相互作用数据,探索了新冠病毒如何在基因层面扰乱宿主免疫系统以及如何促进病毒的感染和突变进化的机制。miRNA的靶点富集分析显示,大量病毒相关的疾病和免疫或炎症相关的信号通路极为显著。这表明,新冠病毒基因组RNA可以捕获能够抑制免疫或炎症基因表达的miRNA,使得炎症信号异常触发,宿主细胞遭受过度的免疫攻击,导致了宿主肺部的损伤。另外,168个共有靶点绘制的蛋白-蛋白相互作用图展示了IL-6、IL-6R等蛋白可能在新冠感染过程中发挥了核心作用。最后,通过miRNA作用机制图示分析表明,宿主miRNA和病毒基因组RNA的相互作用在突变株中得到加强,这会导致炎症基因COX-2等基因的表达得到累积,从而宿主体内的炎症信号更加强烈,促进宿主的患病程度及病毒的存活。综上所述,本文为解决目前多组学工具匮乏等问题,从不同的多组学角度出发,（1）建立了多组学的药物靶点数据库,构建药物靶点-转录因子/mi RNA/相互作用蛋白网络调控体系,为药物设计及药物发现提供更多可选择的思路;（2）建立了蛋白组学-代谢组学调控数据库,为现在的跨蛋白组-代谢组研究提供了坚实的数据基础,为揭示复杂疾病的分子机制提供了帮助;（3）基于不同转录组（miRNA、lncRNA、circRNA、snoRNA、piRNA和mRNA）之间的相互作用,构建了可为这些种类RNA集功能富集的工具,为非编码RNA的高通量测序后续分析提供了帮助;（4）基于跨物种之间组学的相互作用（人类miRNA转录组和新冠病毒RNA基因组）数据,揭示了新冠病毒基因组RNA通过捕获宿主的小RNA来破坏宿主免疫平衡,以促进病毒的感染和突变的进化。总之,以上的工作为多组学的研究提供了坚实的数据基础,为复杂疾病的治疗提供了新的思路和策略。