Conserved and differential gene interactions in dynamical biological systems
Notice bibliographique
Résumé
MOTIVATION: While biological systems operated from a common genome can be conserved in various ways, they can also manifest highly diverse dynamics and functions. This is because the same set of genes can interact differentially across specific molecular contexts. For example, differential gene interactions give rise to various stages of morphogenesis during cerebellar development. However, after over a decade of efforts toward reverse engineering biological networks from high-throughput omic data, gene networks of most organisms remain sketchy. This hindrance has motivated us to develop comparative modeling to highlight conserved and differential gene interactions across experimental conditions, without reconstructing complete gene networks first. RESULTS: We established a comparative dynamical system modeling (CDSM) approach to identify conserved and differential interactions across molecular contexts. In CDSM, interactions are represented by ordinary differential equations and compared across conditions through statistical heterogeneity and homogeneity tests. CDSM demonstrated a consistent superiority over differential correlation and reconstruct-then-compare in simulation studies. We exploited CDSM to elucidate gene interactions important for cellular processes poorly understood during mouse cerebellar development. We generated hypotheses on 66 differential genetic interactions involved in expansion of the external granule layer. These interactions are implicated in cell cycle, differentiation, apoptosis and morphogenesis. Additional 1639 differential interactions among gene clusters were also identified when we compared gene interactions during the presence of Rhombic lip versus the presence of distinct internal granule layer. Moreover, compared with differential correlation and reconstruct-then-compare, CDSM makes fewer assumptions on data and thus is applicable to a wider range of biological assays. AVAILABILITY: Source code in C++ and R is available for non-commercial organizations upon request from the corresponding author. The cerebellum gene expression dataset used in this article is available upon request from the Goldowitz lab (dang@cmmt.ubc.ca, http://grits.dglab.org/). CONTACT: joemsong@cs.nmsu.edu SUPPLEMENTARY INFORMATION: Supplementary data are available at Bioinformatics online.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».