Method Article

Sélection de plusieurs sous-ensembles de biomarqueur de même Classification binaire efficace performances

DOI:

10.3791/57738

October 11th, 2018

In This Article

Summary

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Les algorithmes existants génèrent une seule solution pour un dataset de détection des biomarqueurs. Ce protocole ne démontre l’existence de plusieurs solutions de même efficaces et présente un logiciel convivial pour aider les chercheurs biomédicaux à enquêter sur leurs ensembles de données pour le défi proposé. Informaticiens peuvent également fournir cette fonctionnalité dans leur biomarqueur des algorithmes de détection.

Abstract

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Détection des biomarqueurs est l’une des plus importantes questions biomédicales pour les chercheurs de haut-débit « omiques », et presque tous les algorithmes de détection des biomarqueurs existants génèrent un sous-ensemble de biomarqueurs à la mesure des performances optimisées pour un dataset donné . Cependant, une récente étude a démontré l’existence de plusieurs sous-ensembles de biomarqueurs avec des représentations de la classification de la même façon efficace ou même identiques. Ce protocole présente une méthodologie simple et directe pour détecter des sous-ensembles de biomarqueurs avec des performances de classification binaire, mieux qu’un seuil défini par l’utilisateur. Le protocole se compose de préparation des données et chargement, synthèse d’information base, paramètre tuning, dépistage de biomarqueurs, visualisation du résultat et interprétation, biomarqueur gène annotations et exportation de résultat et de la visualisation à qualité de publication. Le projet biomarqueur stratégie de dépistage est intuitif et illustre une règle générale pour le développement d’algorithmes de détection des biomarqueurs. Une facile à utiliser interface graphique (GUI) a été développée en utilisant le langage de programmation Python, permettant ainsi aux chercheurs biomédicaux d’avoir un accès direct à leurs résultats. Le manuel de kSolutionVis et le code source peuvent être téléchargés de http://www.healthinformaticslab.org/supp/resources.php.

Introduction

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La classification binaire, un des plus couramment étudiée et exploration des problèmes dans le domaine biomédical, de données difficiles est utilisé pour générer un modèle de classification formé sur deux groupes d’échantillons avec la plus exacte la discrimination puissance1, 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7. Toutefois, les grandes données générées dans le domaine biomédical ont l’inhérente « grand p petit n » paradigme, avec le nombre de fonctions....

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Protocol

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Remarque : Le protocole suivant décrit les détails de la procédure analytique de l’informatique et des codes des modules principaux. Le système d’analyse automatique a été développé à l’aide de Python version 3.6.0 et les pandas de modules Python, abc, numpy, scipy, sklearn, sys, PyQt5, sys, Lagarde, math et matplotlib. Les matériaux utilisés dans cette étude sont énumérés dans la Table des matières.

1. préparer la matrice de données et étiquettes de classe

  1. Préparer le fichier de matrice de données comme un fichier délimité par des tabulations ou des virgules de matrice, tel qu’illustré dans l....

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Results

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L’objectif de ce flux de travail (Figure 6) est de détecter des sous-ensembles de biomarqueurs multiples avec une efficacité similaire pour un dataset de classification binaire. L’ensemble du processus est illustré par deux ensembles de données exemple APE1 et les2 extraites d’une détection des biomarqueurs publié récemment étudier12,48. Un utilisateur peut installer kSolutionVis en suivant les instru.......

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Discussion

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Cette étude présente un protocole de détection et la caractérisation de facile-à-suivre la multi-solution biomarqueurs pour un dataset de classification binaire spécifié par l’utilisateur. Le logiciel met l’accent sur la convivialité et les interfaces souples import/export pour différents formats de fichiers, permettant à un chercheur en sciences biomédicales d’enquêter sur l’ensemble de leur données facilement à l’aide de l’interface graphique du logiciel. Cette étude souligne également la nécessité de générer plus d’un.......

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Disclosures

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Nous n’avons aucun conflit d’intérêt concernant ce rapport.

Acknowledgements

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Ce travail a été soutenu par le programme de recherche stratégique prioritaire de l’Académie chinoise des Sciences (XDB13040400) et la subvention de démarrage de l’Université de Jilin. Évaluateurs anonymes et les utilisateurs de tests biomédicaux ont été appréciés pour leurs commentaires constructifs sur l’amélioration de la convivialité et la fonctionnalité de kSolutionVis.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Matériel
ordinateur portableLenovoX1 carboneN’importe quel ordinateur fonctionne. Configuration minimale recommandée : 1 Go d’espace supplémentaire sur le disque dur, 1 Go de mémoire, 2,0 MHz CPU
strong>NameCompanyCatalog NumberComments
>Software
WingWareWing PersonnelTous les environnements de programmation et d’exécution python prennent en charge la version 3.0 ou supérieure de Python
<Python 3.0

References

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  1. Heckerman, D., et al. Genetic variants associated with physical performance and anthropometry in old age: a genome-wide association study in the ilSIRENTE cohort. Scientific Reports. 7, 15879(2017).
  2. Li, Z., et al.

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Biomarker DetectionBinary ClassificationFeature Subset SelectionPerformance MeasurementGraphical User InterfaceData PreparationParameter TuningResult VisualizationGene AnnotationExport Visualization

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