Entdeckung von regulatorischen Interaktionen durch Perturbation: Inferenz und experimentelle Gestaltung

Wir präsentieren zwei Methoden, die interaktiv verwendet werden können, um ein genetisches Netzwerk aus Genexpressionsmessungen abzuleiten. Die Prädiktormethode bestimmt die Menge der booleschen Netzwerke, die mit einem beobachteten Satz stabiler Genexpressionsprofile übereinstimmen, wobei jedes Profil aus einer anderen Perturbation des genetischen Netzwerks generiert wurde. Die Auswahlmethode verwendet einen entropiebasierten Ansatz, um ein zusätzliches Perturbationsexperiment vorzuschlagen, um unter der Menge der hypothetischen Netzwerke, die der Prädiktor bestimmt hat, zu unterscheiden. Diese Methoden können iterativ und interaktiv verwendet werden, um das genetische Netzwerk schrittweise zu verfeinern: Bei jeder Iteration wird die Perturbation, die von der Auswahlmethode ausgewählt wurde, experimentell durchgeführt, um ein neues Genexpressionsprofil zu generieren, und der Prädiktor wird verwendet, um eine verfeinerte Menge hypothetischer Gen-Netzwerke aus den kumulierten Expressionsdaten abzuleiten. Die Leistung des Prädiktors und der Auswahlmethode wird an simulierten Netzwerken mit variierender Anzahl von Genen und Anzahl von Interaktionen pro Gen bewertet.