On the Robustness of Graph-Based Clustering to Random Network Alterations
Notice bibliographique
Résumé
Biological functions emerge from complex and dynamic networks of protein-protein interactions. Because these protein-protein interaction networks, or interactomes, represent pairwise connections within a hierarchically organized system, it is often useful to identify higher-order associations embedded within them, such as multimember protein complexes. Graph-based clustering techniques are widely used to accomplish this goal, and dozens of field-specific and general clustering algorithms exist. However, interactomes can be prone to errors, especially when inferred from high-throughput biochemical assays. Therefore, robustness to network-level noise is an important criterion. Here, we tested the robustness of a range of graph-based clustering algorithms in the presence of noise, including algorithms common across domains and those specific to protein networks. Strikingly, we found that all of the clustering algorithms tested here markedly amplified network-level noise. Randomly rewiring only 1% of network edges yielded more than a 50% change in clustering results. Moreover, we found the impact of network noise on individual clusters was not uniform: some clusters were consistently robust to injected noise, whereas others were not. Therefore we developed the clust.perturb R package and Shiny web application to measure the reproducibility of clusters by randomly perturbing the network. We show that clust.perturb results are predictive of real-world cluster stability: poorly reproducible clusters as identified by clust.perturb are significantly less likely to be reclustered across experiments. We conclude that graph-based clustering amplifies noise in protein interaction networks, but quantifying the robustness of a cluster to network noise can separate stable protein complexes from spurious associations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,015 | 0,094 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,004 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».