8928723484

i

INNOWACYJNA GOSPODARKA

H

Adaptacyjna filtracja genów na podstawie ekspresyjnych mikromacierzy DNA Michał Marczyk

Instytut Automatyki, Politechnika Śląska Kontakt:

Mail: [e-mail]; Tel: [phone]

Tematyka badawcza:

Mikromacierze oligonukleotydowe mogą służyć do poszukiwanie genów różniących się ekspresją pomiędzy badanymi populacjami (tzw. differentially expressed genes, DEG). Jednak występowanie tzw. problemu wymiarowości związanego z duża liczbą cech (genów) przy relatywnie małej liczbie próbek (mikromacierzy) powoduje znajdowanie genów fałszywie dodatnich. Zastosowanie korekty na wielokrotne testowanie pozwala na kontrolę FDR, ale powoduje zmniejszenie czułości wykrywania genów różnicujących. Rozwiązaniem może być zmniejszenie liczby cech poprzez odfiltrowanie genów, które nie różnią się ekspresją pomiędzy badanymi populacjami, a następnie zastosowanie testów statystycznych z korektą na wielokrotne testowanie, już dla mniejszej ilości cech.

Metodyka:

Zaproponowana metoda filtracji genów wykorzystuje średnią lub wariancję ekspresji genów pomiędzy wszystkimi próbkami, bez względy na jej grupę. Rozkład wybranej statystyki jest modelowany mieszaniną rozkładów normalnych. Następnie za pomocą algorytmu k-średnich wybierane są nieinformatywne składowe. Geny przyporządkowane do wybranych składowych na podstawie maksymalizacji funkcji gęstości prawdopodobieństwa zostają odfiltrowane.

Aparatura:

Wykorzystanie klastra obliczeniowego „Ziemowit" do symulacji danych mikromacierzowych oraz modelowania danych mieszaniną rozkładów normalnych.

Przykładowy wynik:

Strona 19

Dzięki analizie danych symulacyjnych oraz trzech rzeczywistych zbiorów danych udowodniono potrzebę filtracji genów dla danych mikromacierzowych. Wykazano, że dobrze dobrane procedury filtracji pozwalają na zwiększenie czułości znajdowania genów różnicujących. Zaproponowana adaptacyjna filtracja genów pozwala na automatyczne zmniejszenie wymiarowości danych i usunięcie genów o niskich sygnałach, które nie różnicują analizowanych grup danych.

Projekt „Śląska BIO-FARMA. Centrum Biotechnologii, Bioinżynierii i Bioinformatyki’'