Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Cancer Research
Click here for the English version

Cancer Research

تحديد مجموعات فرعية العلامات البيولوجية متعددة مع المثل تصنيف ثنائي فعال العروض

Published: October 11, 2018 doi: 10.3791/57738
Automatic Translation
1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 3, 4, 1, 1
1College of Computer Science and Technology, and Key Laboratory of Symbolic Computation and Knowledge Engineering of Ministry of Education, Jilin University, 2College of Software, Jilin University, 3Ultrasonography Department, China-Japan Union Hospital of Jilin University, 4Department of Pathogenobiology, College of Basic Medical Science, Jilin University

Summary

الخوارزميات الموجودة إيجاد حل واحد لمجموعة بيانات الكشف عن العلامات البيولوجية. هذا البروتوكول يوضح وجود حلول فعالة وبالمثل متعددة ويقدم برمجيات سهلة الاستخدام لمساعدة الباحثين الطبية التحقيق على مجموعات البيانات لتحدي المقترحة. علماء الكمبيوتر قد توفر هذه الميزة في العلامات البيولوجية على خوارزميات الكشف.

Abstract

الكشف عن العلامات البيولوجية واحدة من المسائل الطبية البيولوجية أكثر أهمية للباحثين الفائق 'اوميكس'، وتقريبا جميع خوارزميات الكشف عن العلامات البيولوجية الموجودة تولد فرعية العلامات البيولوجية واحدة بقياس الأداء الأمثل لمجموعة معينة من البيانات . بيد أن دراسة أجريت مؤخرا أظهر وجود عدة مجموعات فرعية العلامات البيولوجية مع تصنيف فعالة وبالمثل أو حتى مطابقة العروض. ويقدم هذا البروتوكول منهجية بسيطة ومباشرة للكشف عن العلامات البيولوجية مجموعات فرعية مع العروض تصنيف ثنائي، أفضل من قطع المعرفة من قبل المستخدم. ويتكون البروتوكول من إعداد البيانات وتحميل تلخيص معلومات خط الأساس، ضبط المعلمة، فحص العلامات البيولوجية، التصور نتيجة والتفسير، وشروح الجينات العلامات البيولوجية وتصدير النتيجة والتصور في نوعية المنشور. العلامات البيولوجية المقترحة فحص استراتيجية بديهية ويوضح قاعدة عامة لتطوير خوارزميات الكشف عن العلامات البيولوجية. تم تطوير واجهة مستخدم رسومية سهلة الاستخدام (GUI) باستخدام لغة البرمجة بايثون، السماح للباحثين الطبية الحيوية الوصول المباشر إلى نتائجها. يمكن تحميل التعليمات البرمجية المصدر والدليل من كسولوتيونفيس من http://www.healthinformaticslab.org/supp/resources.php.

Introduction

التحقيق تصنيف ثنائي، واحدة من الأكثر استخداماً ويستخدم البيانات تحديا التعدين المشاكل في مجال الطب الحيوي، بناء نموذج تصنيف المدربين في مجموعتين من العينات مع الأكثر دقة التمييز السلطة1، 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7-ومع ذلك، قد البيانات الكبيرة التي تم إنشاؤها في مجال الطب الحيوي الأصيل "كبير ف الصغيرة n" النموذج، مع العدد من الميزات التي عادة ما تكون أكبر بكثير من عدد العينات6،،من89. ولذلك، يلزم الباحثين الطب الحيوي تخفيض البعد ميزة قبل استخدام خوارزميات التصنيف لتجنب مشكلة8،أوفيرفيتينج9. يتم تعريف المؤشرات الحيوية التشخيص كمجموعة فرعية من الكشف عن ميزات فصل المرضى لمرض معين من مراقبة صحية عينات10،11. عادة ما يتم تعريف المرضى كعينات إيجابية، وضوابط صحية تم تعريفها ك عينات سلبية12.

وأشارت الدراسات الأخيرة أن هناك أكثر من حل واحد مع تصنيف متطابقة أو فعالة وبالمثل العروض ل مجموعة بيانات الطبية الحيوية5. تقريبا كل ميزة اختيار خوارزميات خوارزميات القطعية، المنتجة لحل واحد فقط لنفس مجموعة البيانات. الخوارزميات الجينية قد تولد في الوقت نفسه حلول متعددة مع عروض مماثلة، إلا أنها لا تزال في محاولة لتحديد حل واحد مع الدالة اللياقة البدنية أفضل كناتج13،dataset معطى14.

يمكن تجميع ميزة اختيار خوارزميات تقريبا ك مرشحات أو أغلفة12. ويختار خوارزمية تصفيةك ملامح أعلى-مرتبة حسب ارتباطها الفردية كبيرة مع التسميات الطبقة الثنائية على أساس الافتراض بأن ملامح مستقلة عن بعضها البعض15،16،17 . على الرغم من أن هذا الافتراض لا ينطبق على تقريبا جميع مجموعات البيانات في العالم الحقيقي، القاعدة عامل تصفية افتراضي يؤدي جيدا في كثير من الحالات، على سبيل المثال، الخوارزمية مرمر (التكرار الحد الأدنى والحد الأقصى أهمية)، التصفية ميزة الاختبار على أساس الرتبي (فرانك) الخوارزمية، وارسم ROC (خاصية التشغيل المتلقي) على أساس خوارزمية التصفية (روكرانك). مرمر، خوارزمية تصفية فعالة نظراً لأنه يقترب من مشكلة تقدير اندماجي مع سلسلة من المشاكل أصغر بكثير، مقارنة بالتبعية كحد أقصى ميزة تحديد خوارزمية، فقط كل منها ينطوي على اثنين من المتغيرات، و ولذلك يستخدم العشوائية الاحتمالات المشتركة التي هي أقوى18،19. ومع ذلك، قد مرمر نقلل من فائدة بعض الميزات كما أنها لا تقيس التفاعلات بين الميزات التي يمكن أن تزيد من أهميتها، وهكذا يفتقد بعض تركيبات ميزة منفردة عديمة الفائدة ولكنها مفيدة فقط عندما جنبا إلى جنب. خوارزمية فرانك يحسب نقاط غير حدودي التمييزية كيف ميزة بين فئتين من العينات، وتشتهر متانة للقيم المتطرفة20،21. وعلاوة على ذلك، تقيم خوارزمية روكرانك كيف كبيرة المنطقة تحت ROC المنحنى (AUC) لميزة معينة لتصنيف ثنائي التحقيق أداء22،23.

من ناحية أخرى، مجمع يقيم أداء المصنف المعرفة مسبقاً في مجموعة فرعية ميزة معينة، تكراري إنشاؤها بواسطة قاعدة الكشف عن مجريات الأمور، ويقوم بإنشاء مجموعة فرعية ميزة مع قياس الأداء أفضل24. مجمع عموما يتفوق عامل تصفية في أداء التصنيف ولكن يعمل أبطأ25. على سبيل المثال، يستخدم خوارزمية27 26،الغابات تنظيم عشوائي (الرد) قاعدة الجشع، بتقييم الميزات على مجموعة فرعية من البيانات التدريب في كل عقده الغابات العشوائية، عشرات أهمية الميزة التي يتم تقييمها بواسطة مؤشر جيني . اختيار سمة جديدة سوف يعاقب إذا لم تتحسن في كسب المعلومات أن من السمات المختارة. بالإضافة إلى ذلك، تحليل التنبؤ [ميكروارس] (بام)28،خوارزمية29 ، أيضا خوارزمية برنامج تضمين، يحسب centroid لكل تسميات الفئة، وثم تحديد ميزات لتقليص سينترويدس الجينات نحو الشاملة فئة centroid. أم قوي لميزات البعيدة.

قد يلزم حلول متعددة مع أداء أعلى تصنيف أي مجموعة معينة من البيانات. أولاً، يتم تعريف الهدف الأمثل خوارزمية قطعية صيغة رياضية، مثلاً، معدل خطأ الحد الأدنى30، التي ليست بالضرورة مثالية للعينات البيولوجية. ثانيا، قد يكون إحدى وحدات dataset حلول متعددة، تختلف اختلافاً كبيرا، مع الأداء الفعال أو حتى مطابقة مماثلة. تقريبا جميع خوارزميات اختيار ميزة موجودة عشوائياً تحديد واحد من هذه الحلول ك إخراج31.

وسوف أعرض هذه الدراسة بروتوكولا تحليلية المعلوماتية لتوليد ميزة اختيار حلول متعددة مع عروض مماثلة لأي تصنيف ثنائي معين dataset. إذ ترى أن الباحثين الطبية الأكثر ليسوا مطلعين على تقنيات المعلوماتية أو الكمبيوتر الترميز، وضعت واجهة مستخدم رسومية سهلة الاستخدام (GUI) لتسهيل التحليل السريع لمجموعات البيانات الطبية الحيوية تصنيف ثنائي. البروتوكول تحليلية يتكون من تحميل البيانات وتلخيص وضبط المعلمة وتنفيذ خط أنابيب وتفسيرات النتيجة. بنقرة بسيطة، الباحث قادراً على توليد مجموعات فرعية العلامات البيولوجية ومؤامرات التصور نوعية المنشور. تم اختبار البروتوكول استخدام ترانسكريبتوميس لمجموعات تصنيف ثنائي اثنين من الحاد الليمفاوي اللوكيميا (الكل)، أي، ALL1 و ALL212. مجموعات البيانات ALL1 و ALL2 تم تحميلها من قاعدة عريضة معهد الجينوم تحليل مركز البيانات، متاح على http://www.broadinstitute.org/cgi-bin/cancer/datasets.cgi. ALL1 يحتوي على عينات 128 مع ميزات 12,625. من هذه العينات، وهي 95 ب-الخلية هي جميعا و 33 تي خلية كافة. ALL2 يشمل 100 عينة مع ميزات 12,625 كذلك. من هذه العينات، وهناك 65 مريضا يعاني انتكاسة و 35 مريضا لم يكن. وكان ALL1 dataset من سهل تصنيف ثنائي، مع دقة الحد أدنى من أربع مرشحات وأربعة أغلفة يجري 96.7 في المائة، و 6 من خوارزميات انتقاء 8 ميزة تحقيق 100%12. وبينما كان ALL2 dataset أكثر صعوبة، مع خوارزميات اختيار 8 ميزة تحقيق ليس أفضل من دقة 83.7%12أعلاه. وقد تحقق هذا أفضل دقة مع ميزات 56 الكشف عنها بواسطة خوارزمية برنامج التضمين، اختيار ميزة المستندة إلى العلاقة (لجنة الأمن الغذائي).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ملاحظة: البروتوكول التالية توضح تفاصيل إجراءات تحليلية المعلوماتية ورموز الزائفة من وحدات رئيسية. واستحدث نظام التحليل التلقائي باستخدام بيثون الإصدار 3.6.0 والباندا وحدات بايثون، سي، نومبي، سسيبي، سكليرن، sys، PyQt5، sys، مرمر، الرياضيات وماتبلوتليب. وترد في الجدول للموادالمواد المستخدمة في هذه الدراسة.

1-إعداد مصفوفة البيانات والتسميات من الدرجة

  1. إعداد ملف مصفوفة البيانات كملف مصفوفة علامة التبويب أو-بفاصلات، كما هو موضح في الشكل 1A.
    ملاحظة: كل صف جميع قيم سمة، والعنصر الأول هو اسم الميزة. هو معرف بروبست لمجموعة البيانات المستندة إلى ميكرواري الترنسكربيتوم ميزة أو قد يكون معرف قيمة أخرى مثل بقايا سيستين بقيمته مثلايشن في dataset ميثيلوميك. ويعطي كل عمود قيم ميزة نموذج معين، مع العنصر الأول هو اسم العينة. يتم فصل صف إلى الأعمدة بعلامة تبويب (الشكل 1B) أو فاصلة (الشكل 1). ملف المفصول مصفوفة المسلم من.tsv ملحق الملف، وملف مقسوم بفاصلة مصفوفة.csv ملحق. قد يتم إنشاء هذا الملف عن طريق حفظ مصفوفة أما بتنسيق.csv أو.tsv من برامج مثل Microsoft Excel. كما قد يتم إنشاء مصفوفة البيانات من الكمبيوتر الترميز.
  2. إعداد ملف تسمية الفئة كعلامة التبويب أو-بفاصلات مصفوفة ملف (الشكل 1)، مماثلة لمصفوفة بيانات الملف.
    ملاحظة: يعطي أسماء عينة من العمود الأول، وتعطي تسمية فئة كل نموذج في العمود عنوان الفئة. ويعتبر التوافق القصوى في عملية الترميز، حيث أنه يمكن إضافة أعمدة إضافية. قد يكون تنسيق ملف تسمية الفئة كملف.csv أو.tsv. قد تكون الأسماء الموجودة في العمود الفئة أية شروط، وقد يكون هناك أكثر من فئتين من العينات. يمكن للمستخدم اختيار أي اثنين من فئات التحليل التالي.

2-تحميل مصفوفة البيانات والتسميات من الدرجة

  1. تحميل تسميات مصفوفة وفئة البيانات في البرنامج. انقر فوق الزر تحميل البيانات مصفوفة لاختيار الملف مصفوفة البيانات المحددة من قبل المستخدم. انقر فوق الزر تحميل الفئة تسميات لاختيار ملف تسمية الفئة المقابلة.
    ملاحظة: بعد تحميل كلا الملفين، ستجري كسولوتيونفيس شاشة روتينية للتوافق بين الملفين.
  2. تلخيص السمات وعينات من ملف بيانات المصفوفة. تقدير حجم الملف مصفوفة البيانات.
  3. تلخيص العينات والفئات من ملف تسمية الفئة. تقدير حجم ملف تسمية الفئة.
  4. اختبار ما إذا كانت كل عينة من مصفوفة البيانات يحتوي على تسمية فئة. تلخيص عدد العينات مع تسميات الفئة.

3-تلخيص وعرض الإحصائيات الأساس لمجموعة البيانات

  1. انقر فوق الزر تلخيص، دون أية كلمة رئيسية محددة المدخلات، وسيتم عرض البرنامج 20 ميزات المفهرسة وأسماء السمات المقابلة.
    ملاحظة: المستخدمين تحتاج إلى تحديد اسم الميزة يرغبون في البحث لمعرفة الإحصاءات الأساسية وتوزيع القيمة المقابلة بين جميع العينات المدخلات.
  2. توفر على الكلمات الرئيسية، مثل "1000_at"، في مربع نص ميزة للعثور على ميزة معينة يمكن تلخيصها. انقر فوق الزر تلخيص للحصول على إحصاءات أساسية لهذه الميزة معينة.
    ملاحظة: قد تظهر الكلمة الرئيسية في أي مكان في أسماء الميزة الهدف، تسهيل عملية البحث للمستخدمين.
  3. انقر فوق الزر تلخيص للعثور على ميزة واحدة أو أكثر مع كلمة أساسية معينة، وقم بتحديد معرف ميزة فريدة من نوعها المضي قدما في الخطوة أعلاه لتلخيص ميزة خاصة واحدة.

4-تحديد تسميات الفئة والعدد من السمات ذات الترتيب الأعلى

  1. اختر أسماء الفئات السالبة (N (95) ") وإيجابية (" P (33) ") في مربعات القائمة المنسدلة الفئة الإيجابية و السلبية الفئة، كما هو مبين في الشكل 2 (وسط).
    ملاحظة: اقترح اختيار dataset تصنيف ثنائي متوازن، أيالفرق بين عدد العينات الإيجابية والسلبية الحد الأدنى. عدد العينات التي يرد أيضا في أقواس بعد اسم كل تسمية الفئة في مربعي القائمة المنسدلة.
  2. اختر 10 كالعدد من السمات ذات الترتيب الأعلى (المعلمة بتوبكس) في مربع القائمة المنسدلة Top_X (؟) لشاشة شاملا من الميزة-مجموعة فرعية.
    ملاحظة: البرنامج تلقائياً في صفوف جميع الميزات ب الرتبةالقيمة المحسوبة باختبار t لكل ميزة مقارنة الفئات الإيجابية والسلبية. ميزة مع أصغر فقيمه تتمتع بسلطة أفضل تمييز بين الفئتين من عينات. وحدة الفحص الشامل مكثفة حسابياً. المعلمة بتوبكس هو 10 بشكل افتراضي. يمكن للمستخدمين تغيير هذه المعلمة في النطاق من 10 إلى 50، حتى أنها تجد مرضية تتميز مجموعات فرعية مع تصنيف جيدة الأداء.

5-توليف معلمات نظام للعروض المختلفة

  1. اختر قياس الأداء (بميسوريمينت) الدقة (لجنة التنسيق الإدارية) في مربع القائمة المنسدلة Acc/تمام (؟) للمصنف المحدد آلة التعلم المتطرفة (الدردار). وثمة خيار آخر لهذه المعلمة هي القياس "دقة متوازنة" (تمام).
    ملاحظة: تتيح TP، الجبهة الوطنية، تينيسي، وتنظيم الأسرة تكون الأرقام الحقيقية إيجابيات والسلبيات الكاذبة، السلبيات الحقيقية والمغلوطة، على التوالي. يعرف قياس لجنة التنسيق الإدارية (TP+TN)/(TP+FN+TN+FP)، الذي يعمل بشكل أفضل في dataset متوازنة6. ولكن مصنف الأمثل اللجنة التنسيق الإدارية يميل إلى تعيين جميع العينات إلى الفئة السلبية إذا كان عدد العينات السلبية أكبر بكثير من أن الإيجابية منها. يعرف تمام (Sn + س)/2، حيث Sn = TP/(TP+FN) وس = TN/(TN+FP) هي المعدلات المتوقعة بشكل صحيح لايجابية وسلبية عينات، على التوالي. ولذلك، تمام طبيعتها بالتنبؤ بالأداء على الفئتين، وقد تؤدي إلى أداء متوازن التنبؤ أكثر فئتين غير متوازن. لجنة التنسيق الإدارية هو الخيار الافتراضي من بميسوريمينت. يستخدم البرنامج الدردار المصنف بشكل افتراضي لحساب بتصنيف الأداء. المستخدم قد أيضا اختيار مصنف من SVM (دعم مكافحة ناقلات آلة)، KNN (ك أقرب جار)، شجرة القرار، أو بايز ساذجة.
  2. اختر قيمة قطع 0.70 (المعلمة بكوتوف) لقياس الأداء المحدد في مربع الإدخال بكوتوف:.
    ملاحظة: كل لجنة التنسيق الإدارية و تمام تتراوح بين 0 و 1، ويمكن للمستخدم تحديد بكوتوف قيمةEquation[0, 1] كقطع لعرض الحلول المتطابقة. ينفذ البرنامج فرعية شاملة ميزة الفرز، وخيارا ملائماً بكوتوف سيجعل 3D التصور أكثر بديهية وواضحة. القيمة الافتراضية بكوتوف 0.70.

6-تشغيل خط الأنابيب، وتنتج نتائج تصور التفاعلية

  1. انقر فوق الزر تحليل تشغيل خط الأنابيب وتوليد المؤامرات التصور، كما هو مبين في الشكل 2 (أسفل).
    ملاحظة: الجدول الأيسر يعطي جميع المجموعات ميزة وما بميسوريمينت حساب بواسطة الاستراتيجية عبر التحقق من صحة الوقت المصنف الدردار، كما هو موضح سابقا5. يتم إنشاء اثنين 3D التبعثر مؤامرات ومؤامرات سطرين لإجراءات الفرز ميزة فرعية مع الإعدادات الحالية للمعلمة.
  2. اختر 0.70 كالقيمة الافتراضية بميسوريمينت استقطاع (معلمة بيكوتوف، مربع الإدخال القيمة)، و 10 كالافتراضي للعدد من أفضل ميزة المجموعات (معلمة بيفسنوم).
    ملاحظة: يتم تنفيذ خط الأنابيب باستخدام معلمات بتوبكس، بميسوريمينت، و بكوتوف. فحص ميزة الكشف عن مجموعات فرعية قد تكون زيادة استخدام قطع بيكوتوف، ولكن بيكوتوف لا يمكن أن تكون أصغر من بكوتوف. ولذلك، تتم تهيئة بيكوتوف بكوتوف وسوف تصور فقط المجموعات ميزة مع ≥ قياس الأداء بيكوتوف . القيمة الافتراضية لبيكوتوف بكوتوف. في بعض الأحيان كسولوتيونفيس بالكشف عن العديد من الحلول، وفقط أفضل بيفسنوم (الافتراضي: 10) سوف تصور ميزة مجموعات فرعية. إذا كان العدد من المجموعات الفرعية ميزة الكشف عن طريق البرنامج أصغر من بيفسنوم، وسوف تصور جميع المجموعات ميزة.
  3. جمع وتفسير ملامح الكشف عنها بواسطة البرنامج، كما هو مبين في الشكل 3.
    ملاحظة: يبين الجدول في المربع الأيسر ميزة الكشف عن المجموعات وعن مقاييس الأداء. أسماء الأعمدة الثلاثة الأولى هي "F1" و "F2" و "F3". تعطي ثلاث ميزات في كل مجموعة فرعية ميزة ترتيب مرتبة في صف واحد (F1 < F2 < F3). العمود الأخير يعطي قياس الأداء (لجنة التنسيق الإدارية أو تمام) لكل ميزة فرعية، واسمها عمود (لجنة التنسيق الإدارية أو تمام) هو قيمة بميسوريمينت.

7-تفسير 3D مبعثر المؤامرات-تصور وتفسير المجموعات ميزة مع العروض تصنيف ثنائي فعال وكذلك استخدام 3D التبعثر مؤامرات

  1. انقر فوق الزر تحليل لتوليد مؤامرة مبعثر 3D من المجموعات ميزة 10 الأعلى مع أفضل العروض تصنيف (لجنة التنسيق الإدارية أو تمام) الكشف عنها بواسطة البرنامج، كما هو مبين في الشكل 3 (المربع الأوسط). فرز ثلاث ميزات في مجموعة فرعية ميزة في ترتيب تصاعدي لصفوفها واستخدام صفوف السمات الثلاثة كمحاور F1/F2/F3، أي، F1 < F2 < F3.
    ملاحظة: لون نقطة يمثل أداء تصنيف ثنائي فرعية ميزة المطابق. قد يكون إحدى وحدات dataset متعددة ميزة فرعية مع قياسات الأداء الفعال وعلى نحو مماثل. ولذلك فمن الضروري مؤامرة مبعثر التفاعلية ومبسطة.
  2. قم بتغيير القيمة إلى 0.70 في مربع الإدخال بكوتوف: ، وانقر فوق الزر تحليل لتوليد مؤامرة مبعثر 3D من المجموعات ميزة مع ≥ الأداء قياس بيكوتوف، كما هو مبين في الشكل 3 (المربع الأيمن). انقر فوق زر ضبط 3D لفتح نافذة جديدة لضبط زوايا الأرض المبعثر ثلاثي الأبعاد يدوياً.
    ملاحظة: يمثل نقطة فرعية كل ميزة بنفس الطريقة أعلاه. مؤامرة مبعثر 3D ولدت في الزاوية الافتراضية. تيسير 3D التصور وضبط إطار منفصل، سيتم فتح بالنقر على زر ضبط 3D.
  3. انقر فوق الزر تصغير لتقليل التكرار المجموعات ميزة الكشف عن.
    ملاحظة: إذا كان المستخدمين يرغبون كذلك حدد ثلاثة توائم ميزة وتقليل التكرار المجموعات ميزة، البرنامج كما يوفر هذه الدالة باستخدام خوارزمية تحديد الميزة مرمر. بعد النقر فوق الزر تصغير ، سيتم إزالة هذه الميزات زائدة عن الحاجة في ثلاثة توائم ميزة كسولوتيونفيس وإعادة إنشاء الجدول وهما مبعثر مؤامرات المذكورة أعلاه. إزالة ميزات ثلاثة توائم ميزة سيستعاض بالكلمة الأساسية في الجدول. سيتم الإشارة إلى القيم من لا شيء في المحور F1/F2/F3 كقيمة بيفسنوم (مجموعة القيمة العادية ل F1/F2/F3 هو [1, top_x]). لذلك، قد تظهر النقاط التي تتضمن قيمة أي أن يرسم النقاط "الخارجة" في 3D. يمكن الاطلاع على قطع 3D الانضباطي يدوياً في "ضبط يدوي للمؤامرات دوت 3D" في المواد التكميلية.

8-إيجاد الشروح الجينات وروابطها مع الأمراض التي تصيب الإنسان

ملاحظة: الخطوات من 8 إلى 10 سوف توضح كيفية إضافة تعليق توضيحي مورثة من مستوى تسلسل الحمض النووي والبروتين. أولاً، سيتم استرجاعها من قاعدة بيانات ديفيد32الرمز الجيني لكل معرف العلامات البيولوجية من الخطوات المذكورة أعلاه، وستستخدم ثم اثنين من ملقمات ويب الممثل لتحليل هذا الرمز الجيني من مستويات الحمض النووي والبروتين، على التوالي. يوفر الملقم جينيكارد تعليق توضيحي فنية شاملة لرمز معين من الجينات و "الوراثة مندلية على الإنترنت" في قاعدة بيانات الرجل (OMIM) يوفر curation الأكثر شمولاً لجمعيات أمراض الجينات. الملقم أونيبروتكب واحد من قاعدة البروتين الأكثر شمولاً، وخادم نظام التنبؤ المستندة إلى مجموعة (GPS) وتتنبأ إرسال الإشارات الفسفرة للحصول على قائمة كبيرة جداً من مؤنزم.

  1. نسخ ولصق ارتباط ويب لقاعدة بيانات ديفيد في مستعرض ويب وفتح صفحة ويب لقاعدة البيانات هذه. انقر فوق الارتباط تحويل معرف الجينات ينظر في الشكل 4A وإدخال ميزة معرفات 38319_at/38147_at/33238_at من مجموعة فرعية العلامات البيولوجية الأولى من dataset ALL1 (الشكل 4 باء). انقر فوق الارتباط قائمة الجينات وانقر فوق إرسال قائمة كما هو موضح في الشكل 4 باء. استرداد شروح للفائدة، وانقر فوق إظهار قائمة الجينات (الشكل 4). الحصول على القائمة رموز الجينات (الشكل 4).
    ملاحظة: رموز الجينات استرداد هنا ستستخدم لزيادة وظيفية الشروح في الخطوات التالية.
  2. نسخ ولصق ارتباط ويب لقاعدة بيانات "بطاقات الجينات" في مستعرض ويب وقم بفتح صفحة ويب من قاعدة البيانات هذه. البحث الجيني اسم CD3D في مربع الإدخال استعلام قاعدة البيانات، والبحث عن شروح لهذا الجين من "بطاقات الجينات"33،34، كما هو مبين في الجدول 1 و الشكل 5A.
    ملاحظة: بطاقات الجينات هو جينات شاملة قاعدة المعرفة، توفير التسميات وعلم الجينوم، البروتيوميات، وتعريب سوبسيلولار، وسبل المشاركة والوحدات الوظيفية الأخرى. ويوفر أيضا ارتباطات خارجية لمختلف قواعد البيانات الطبية الحيوية الأخرى مثل PDB/PDB_REDO35والجينات Entrez36أوميم37أونيبروتكب38. إذا لم يكن اسم الميزة رمزاً جينات قياسية، استخدام قاعدة البيانات انسيمبل لتحويله39. CD3D هو اسم خلايا تي "مستقبلات T3 دلتا سلسلة" الجينات.
  3. نسخ ولصق ارتباط ويب من قاعدة أوميم في مستعرض ويب وفتح صفحة ويب لقاعدة البيانات هذه. البحث عن اسم أحد الجينات CD3D وتجد شروح لهذا الجين من قاعدة أوميم37، كما هو مبين في الجدول 1 و الشكل 5B.
    ملاحظة: أوميم يعمل الآن كأحد المصادر الأكثر شمولاً وموثوقية الاتصالات الجينات البشرية بالأمراض القابلة للتوريث. OMIM بدأها الدكتور فيكتور أ مكسيك كتالوج للطفرات الجينية المرتبطة بالمرض40. OMIM تغطي الآن أكثر من 15,000 الجينات البشرية وتعمل على 8,500، اعتبارا من كانون الأول/ديسمبر 1st عام 2017.

9-تعليم البروتينات المشفرة والتعديلات بوستترانسلاشونال

  1. نسخ ولصق ارتباط ويب من قاعدة أونيبروتكب في مستعرض ويب وفتح صفحة ويب لقاعدة البيانات هذه. البحث الجيني اسم CD3D في مربع إدخال الاستعلام من أونيبروتكب والبحث عن شروح لهذا الجين من ال38قاعدة البيانات، كما هو مبين في الجدول 1 و الشكل 5.
    ملاحظة: أونيبروتكب يجمع مصدرا غنيا للشروح للبروتينات، بما في ذلك المصطلحات والمعلومات الفنية. كما يوفر قاعدة البيانات هذه روابط إلى قواعد بيانات أخرى تستخدم على نطاق واسع، بما في ذلك PDB/PDB_REDO35وأوميم37فام41.
  2. نسخ ولصق ارتباط ويب من ملقم ويب لتحديد المواقع في مستعرض ويب، وافتح صفحة ويب من ملقم ويب هذا. استرداد تسلسل البروتين مرمزة بواسطة العلامات البيولوجية الجين CD3D من قاعدة البيانات أونيبروتكب38 والتنبؤ بوستترانسلاشونال التعديل (PTM) المخلفات البروتين باستخدام أداة على الإنترنت لتحديد المواقع، كما هو مبين في الجدول 1 و الشكل 5.
    ملاحظة: نظام بيولوجي دينامية ومعقدة، وقواعد البيانات القائمة جمع المعلومات المعروفة فقط. ولذلك، أدوات التنبؤ الطبية على الإنترنت، فضلا عن البرامج دون اتصال قد توفر دليلاً مفيداً تكمل إليه المفترضة. نظام تحديد المواقع المتقدمة وتحسين لأكثر من 12 سنة7،42 ويمكن استخدامها للتنبؤ PTM المخلفات البروتين في43،تسلسل معين ببتيد44. كما تتوفر أيضا أدوات لمختلف المواضيع البحثية، بما في ذلك التنبؤ بموقع سوبسيلولار45 للبروتين والنسخ عامل ملزم زخارف 46 من بين آخرين.

10-تعليم تفاعلات البروتين البروتين والوحدات الوظيفية على الإثراء

  1. نسخ ولصق ارتباط ويب من ملقم ويب سلسلة في مستعرض ويب وفتح صفحة ويب من ملقم ويب هذا. البحث في القائمة للجينات CD3D و P53، والبحث عن خصائصها مدبرة باستخدام قاعدة السلسلة47. قد تنفذ نفس الإجراء باستخدام ملقم ويب آخر، ديفيد32.
    ملاحظة: بالإضافة إلى الشروح المذكورة آنفا للجينات الفردية، هناك العديد من الأدوات المعلوماتية على نطاق واسع للتحقيق في خصائص مجموعة من الجينات. أظهرت دراسة أجريت مؤخرا أن الجينات علامة سيئة على حدة يمكن أن تشكل مجموعة جين تحسنت كثيرا5. ولذلك، الأمر يستحق التكلفة الحسابية للشاشة للمؤشرات الحيوية أكثر تعقيداً. قاعدة السلسلة قد تصور الاتصالات التفاعل المعروفة أو المتوقعة، وقد كشف الخادم ديفيد وحدات وظيفية مع رابطات النمط الظاهري كبير في الجينات المستعلم عنها47،32. وتتوفر أيضا مختلف أدوات التحليل الأخرى في المعلوماتية على نطاق واسع.

11-تصدير مجموعات فرعية العلامات البيولوجية التي تم إنشاؤها والمؤامرات التصور

  1. تصدير مجموعات فرعية تم اكتشاف العلامات البيولوجية كملف نص.csv أو.tsv لمزيد من التحليل. انقر فوق الزر تصدير الجدول أسفل الجدول لجميع المجموعات الكشف عن العلامات البيولوجية واختر تنسيق النص الذي حفظ ك.
  2. تصدير قطع التصور كملف صورة. انقر فوق الزر حفظ تحت كل قطعة واختيار أي تنسيق الصورة حفظ باسم.
    ملاحظة: البرنامج يدعم.png تنسيق بكسل و.svg تنسيق النواقل. بكسل الصور جيدة لعرض على شاشة الكمبيوتر، بينما قد يتم تحويل الصور المتجهة إلى أي قرار مطلوب لأغراض نشر دفتر اليومية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

والهدف من سير العمل هذا (الشكل 6) الكشف عن عدة مجموعات فرعية العلامات البيولوجية مع كفاءات مماثلة لمجموعة بيانات تصنيف ثنائي. ويصور اثنين من مجموعات البيانات المثال ALL1 و ALL2 المستخرجة من الكشف عن العلامات البيولوجية نشرت مؤخرا دراسة12،48العملية برمتها. يمكن تثبيت مستخدم كسولوتيونفيس باتباع الإرشادات الموجودة في المواد التكميلية.

Dataset ALL1 لمحة عن ميزات ترانسكريبتوميك 12 625 من 95 ب-الخلايا والخلايا T 33 في جميع عينات دم المريض. بينما dataset ALL2 الكشف عن مستويات التعبير ميزات ترانسكريبتوميك 12 625 ل 65 جميع المرضى الذين انتكست بعد العلاج و 35 جميع المرضى الذين لم يكن. لراحة المستخدم، ومجموعات البيانات ترانسكريبتوميك وتسمياتها فئة ترد في الإصدار 1.4 من البرمجيات. كل مجموعات البيانات في الدليل الفرعي "البيانات" من دليل التعليمات البرمجية المصدر للبرنامج.

مجموعات البيانات اثنين، ALL1 و ALL2، منسقة كملفات.csv وتحميله في البرنامج باستخدام مصفوفة بيانات التحميل و تحميل الفئة تسميات الأزرار، كما هو مبين في الشكل 7 أ-ب. يبين الشكل 7 ألف أن تم تحميل جميع العينات 128 مع ميزات 12 625، وجميع العينات 128 لها أيضا تسميات الفئة. مصفوفة البيانات النهائية قد عينات سلبية 95 (ب-الخلية جميع) وعينات إيجابية 33 (تي خلية جميع). بالإضافة إلى ذلك، المستخدمين قد يحدد أيضا تسمية الفئة التي هي تسمية فئة إيجابية (الشكل 7 ألف، أسفل). إذا كان ملف تسمية الفئة يعرف أكثر من فئتين، المستخدمين قد ترغب في اختيار أي تسميات فئة اثنين للتحقيق. كما أجريت عمليات مماثلة لمجموعة البيانات صعبة ALL2، كما هو مبين في الشكل 7 باء.

قد التحقيق توزيعات القيمة من الميزات الموجودة في مصفوفة البيانات بواسطة النقر فوق الزر تلخيص أثناء البحث عن الكلمة أساسية الخاصة بالمستخدم في أسماء ميزة، كما هو موضح في الشكل 8. ويوضح الشكل 8 أ الرسم البياني لميزة 1012_at في dataset ALL1. وعلاوة على ذلك، كما يتضح في الشكل 8B، قد 1012_at ميزة نفس توزيع مماثل للتعبير في كل مجموعات البيانات. إذا كان لا الكلمات الرئيسية المحددة بواسطة المستخدم، سوف يتم سرد بعض أسماء ميزة لمساعدة المستخدمين على تحديد الميزات المراد تلخيصها.

مجموعة البيانات أسهل ALL1 فحص ميزات المرتبة الأعلى 10 (بتوبكس) لمجموعات فرعية العلامات البيولوجية مع ≥ بميسوريمينت Acc 0.90 (بكوتوف). بعد النقر فوق الزر تشغيل، أعدم الخوارزمية، والنتائج كما هو مبين في الشكل 9 ألف، واتضحت في الجزء السفلي من البرنامج بعد بضع ثوان. من ذلك، الكشف عن 120 من مجموعات فرعية العلامات البيولوجية المؤهلين والمدرجة في الجدول الأيسر من الشكل 9 ألف. وكان ALL1 dataset سهلة للتمييز، قد 57 فرعية العلامات البيولوجية الثلاثي مع 100 ٪ في لجنة التنسيق الإدارية. ويؤكد هذا البروتوكول بوجود حلول فعالة وبالمثل متعددة لمشكلة تصنيف ثنائي. ولذلك، مؤامرة مبعثر 3D الأولى قد توضح أكثر من 10 مجموعات فرعية (المعلمة بيفسنوم) العلامات البيولوجية، إذا كان لديهم تصنيف أداء ≥ لجنة التنسيق الإدارية (المعلمة بميسوريمينت) التي في أعلى 10 في المرتبة (المعلمة بيفسنوم ) فرعية العلامات البيولوجية. يمكن أيضا اختيار المستخدم لعرض عدد أقل من مجموعات فرعية العلامات البيولوجية عن طريق تغيير المعلمة بيكوتوف في المربع المعلمة أعلى الجدول في الشكل 9 ألف. يمكن الاطلاع على ضبط يدوي لقطع ثلاثية الأبعاد في المقطع ضبط يدوي لدوت 3D المؤامرات في المواد التكميلية.

وعلاوة على ذلك، قد يتم تصدير كافة النتائج كملفات خارجية لإجراء مزيد من التحليل بواسطة النقر فوق الزر تصدير الجدول تحت مؤامرات الجدول أو مبعثر، كما هو مبين في الشكل 9.

واختير فرعية العلامات البيولوجية الأولى (38319_at و 38147_at و 33238_at) لمجموعة البيانات ALL1 للتحقيقات الفنية، كما هو مبين في الشكل 9 ألف. وحدة البحث في انسيمبل (http://useast.ensembl.org/Multi/Search/New?db=core) المشروح هذه الميزات الثلاث كمجموعة جينات الجينات المرتبطة "إشارات جزيء التنشيط اللمفاوية" (SH2D1A، 38147_at التمايز 3 دلتا (CD3D، 38319_at)، ) واللمفاويات الخاصة بالخلية البروتين-تيروزين كيناز (لك، 33238_at). وعلاوة على ذلك، اقترحت قاعدة رابطة أمراض الجينات أوميم37،40 أن الجين CD3D ترميز فرعية دلتا مستضد خلايا تي مستقبلات المجمع وهو يشارك في المولدة 11q23 كثيرا ما لوحظ في الحادة سرطان الدم في البشر49،50. واقترح أوميم كما أن الطفرات الجينية داخل الجين SH2D1A في منطقة الكروموسوم Xq25 قد تكون مقترنة ب-خلية اللوكيميا51،52. بالإضافة إلى ذلك، أبرزت OMIM أيضا خلية T ممكن جميع الانصهار المقترنة الحدث لك وبيتا خلايا تي مستقبلات (تكرب)53. المستخدمين قد التحقيق في الجوانب الفنية الأخرى لهذه المؤشرات الحيوية مع الجينات رموزها، مثلاً، الشروح وظيفة الجينات في الجينات Entrez36، وشروح وظيفة البروتين في أونيبروتكب38 أو Pfam41، البروتين 3D الهياكل في PDB/PDB_REDO35، وبقايا PTM في تحديد المواقع7،42،،من4344. الشبكة الفرعية المتفاعلة (قاعدة بيانات السلسلة47) والوحدات الوظيفية المخصب (قاعدة بيانات ديفيد32) يجوز أيضا فحص لهذه المؤشرات الحيوية كاملها. قد أيضا تيسير مختلف قواعد البيانات أو ملقمات ويب الأخرى بالشروح والتنبؤات في السيليكون باستخدام الرموز أو تسلسل الجين/البروتين الرئيسي لهذه الجينات.

كما يتضح من الجدول 2، بضرورة الكشف عن أكثر من حل واحد مع العروض متطابقة أو فعالة وبالمثل الواضح، مع مجموعات 57 من الميزات مع دقة التصنيف ثنائي 100% بين ب-الخلايا والخلايا T جميع العينات. ودعيت هذه المجموعات الفرعية العلامات البيولوجية خاصة حلول مثالية. ظهر عدد غير قليل من المؤشرات الحيوية في هذه الحلول المثالية مرارا وتكرارا، مما يوحي بأنها قد تمثل الاختلافات الرئيسية، على المستوى الجزيئي، بين ب-تي-الخلية وجميع. إذا توقف خوارزمية الكشف عن العلامات البيولوجية في الكشف عن الحل المثالي الأول من ثلاثة جينات CD3D/SH2D1A/لك، سيفتقد حل مثالي آخر CD74/هلا-DPB1/برككق. على سبيل المثال، يعرف DPB1 هلا مرتبطة إلى حد كبير بطب الأطفال T-الخلية جميع ولكن ليس ب-خلية كل54.

كانت ثلاث ميزات فرعية العلامات البيولوجية الأولى من ALL2 الجمعية الكروماتين عامل فرعية 1 ب (CHAF1B، 36912_at)، [ااكسونوكلس] 1 (EXO1، 36041_at)، وإشارة محول طاقة والمنشط للنسخ 6 (STAT6، 41222_at). ولوحظ CHAF1B التعبير عن درجة عالية في خطوط خلايا سرطان الدم وإلى حد كبير البلدان المتقدمة النمو الأجسام المضادة ضد بروتين CHAF1B ترميز في مرضى سرطان الدم النقوي الحاد (AML)55. وقد فقدت EXO1 في بعض حالات اللوكيميا الحادة56، وأوبريجولاتيد في خط خلية اللوكيميا HL-60 [ص]. كما وجد لتنظيم سلبا على إطالة بديلة للمسار التيلومير (ALT)، وتيسير تشكيل الرابطة الإسلامية المرتبطة ALT (promyelocytic سرطان الدم) الهيئات (أببس)57. وكان فوسفوريلاتيد STAT6 لتنشيط الموالية البقاء على قيد الحياة والتكاثري إشارات الطريق في حالات مكافحة غسل الأموال انتكست58. مجتمعة، الجينات الثلاثة كانت ترتبط بالتنمية والانتكاس من اللوكيميا، ولكن تم نشر أية أدلة واضحة على روابطها مع انتكاس جميع. وهذا قد يمثل موضوعا لاهتمام لإجراء مزيد من التحقيقات.

يمكن إجراء نفس الإجراء الشرح على أي مجموعة فرعية العلامات البيولوجية ل ALL1 و ALL2. لم يتم تحديد المؤشرات الحيوية ثلاثة تحقيقات في المقطع أعلاه كما الانتكاس المؤشرات الحيوية في dataset ALL2، كما هو مبين في الشكل 9B. وهذا يشير إلى أن المؤشرات الحيوية الخاصة بالنمط الظاهري، الذي يمثل تحديا رئيسيا آخر للكشف عن العلامات البيولوجية، جنبا إلى جنب مع وجود عدة حلول فعالة وبالمثل.

تنفيذ بعض النماذج التقنية ووصفت هنا للمستخدمين المهتمين. توفر وحدة معالجة خطأ رسائل إعلامية للمستخدم عند حدوث أخطاء أثناء تنفيذ البرنامج. سرد رسائل الخطأ الرئيسي وشرحت في "رسائل خطأ" في المواد التكميلية. تم تنفيذ عملية حسابية موازية المؤشرات الحيوية لأجهزة الكمبيوتر مع أكثر من وحدة المعالجة المركزية الأساسية. يمكن الاطلاع على التحسينات المفصلة لإدارة الوقت جنبا إلى جنب "إدارة الوقت" في المواد التكميلية. ويتضح من البيانات أن استخدام النوى وحدة المعالجة المركزية أكثر لا تحسين وقت التشغيل نظراً لتكلفة التبديل بين مختلف النوى وحدة المعالجة المركزية.

Figure 1
رقم 1: مثال على مجموعة البيانات المستخرجة من dataset الترنسكربيتوم ALL1 يتمتع بميزات الستة الأولى من العينات التسعة الأولى من ALL1. تمت تهيئة مصفوفة البيانات في نموذج التصور (أ) و (ب) ملف بتنسيق نص محدد بعلامات جدولة (ج) تنسيق ملف نصي محدد بفاصلة. (د) فئة تسمية البيانات تم تنسيقه في شكل التصور. بسبب علامة التبويب الحرف غير مرئي، فإنه يتجلى ك [TAB] في (ب). العمود الأساسي يعطي منصة ميكرواري أفي في (ب)، وليس عمود بيانات مطلوبة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2: واجهة المستخدم الرسومية للبرنامج- إحصاءات أساسية ملخصة في المربع الأيسر العلوي. قد للمستخدمين البحث عن الميزات التي تهم والتحقيق في توزيع القيمة في مربعي الأيسر العلوي. وقد ضبطها جميع المعلمات لإجراء الكشف عن العلامات البيولوجية في الشريط الأفقي الأوسط. يمكن الاطلاع على جميع المجموعات العلامات البيولوجية وتوزيعهم تصور المناظر في الجزء السفلي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3: مجموعات فرعية العلامات البيولوجية وعلى تصورات ولدت. وقد صقل المستخدمين الجدول وقطعتي المبعثر ثلاثي الأبعاد باستخدام معلمات بيكوتوف و بيفسنوم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4: شروح الجينات من ميزة معرفات الكشف عنها في هذه الدراسة. تأخذ الميزة ثلاثة معرفات 38319_at/38147_at/33238_at من أول العلامات البيولوجية مجموعة فرعية من مجموعة البيانات ALL1. (أ) الحصول على تحويل معرف الوحدة النمطية بالنقر فوق الارتباط تحويل معرف الجينات. (ب) إدخال ميزة معرفات في 1 المربع أحمر، اختر نوع الميزة في 2 المربع أحمر (الافتراضي "AFFYMETRIX_3PRIME_IVT_ID" الصحيح لهذه الدراسة)، اختر قائمة الجينات في 3 المربع أحمر، وانقر فوق إرسال قائمة في 4 المربع أحمر. (ج) الحصول على جميع الشروح الوظيفية في هذه الصفحة، وانقر فوق إظهار قائمة الجينات للحصول على رموز الجينات هذه الميزات المستعلم عنها. (د) الحصول على رموز الجينات من معرفات ميزة المستعلم عنها. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
الرقم 5: شروح وتحليل المجموعات ميزة الكشف عن تخصيب اليورانيوم- (أ) شروح الجينات من الجينات بطاقة (ب) أوميم وصف الجمعيات المرض لكل ميزة/الجينات. (ج) تعليم البروتين مرمزة بواسطة الجينات للفائدة في قاعدة البيانات أونيبروتكب. (د) التنبؤ ببقايا الفسفرة تيروزين في بروتين معين باستخدام أداة على الإنترنت لتحديد المواقع. تمت إضافة مربع أحمر لإظهار المستخدم أين انقر لإدخال بيانات الاستعلام. انقر التسلسل الأساسي للبروتين مثال CD3D قد تم استردادها كتنسيق FASTA من مربع أحمر في (ج)، والمدخلات في إطار الاستعلام بمربع أحمر في (د). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 6
رقم 6: سير عمل كسولوتيونفيس- ووصفت كل وحدة نمطية من البرمجيات في البروتوكول أعلاه. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 7
رقم 7: إحصاءات خط الأساس من مجموعات البيانات التمثيلية اثنين. يتم حساب عدد العينات والسمات والطبقات في ALL1 (أ) و (ب) ALL2. كما رصدت أحجام الملفات من تسميات البيانات مصفوفة والطبقة. ويتم استخراج مصفوفة بيانات جديدة من العينات مع تسميات الفئة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 8
الشكل 8: الرسم البياني التصور 1012_at ميزة في مجموعات البيانات اثنين. الإحصاءات الأساسية والرسم البياني تم إنشاؤها ل ALL1 (أ) و (ب) ALL2. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 9
الشكل 9: مجموعات فرعية العلامات البيولوجية والتبعثر مؤامرات لمجموعات البيانات اثنين. يمكن للمستخدمين تغيير المعلمات في الصف الثاني من خانات معلمة لتنقية قوائم فرعية العلامات البيولوجية ومبعثر 3D مؤامرات لمجموعات البيانات ALL1 (أ) و (ب) ALL2. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

موقع ويب الارتباط وظائف
جينيكاردس http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=CD3D الشرح الجينات
OMIM https://omim.org/entry/186790?search=CD3D&highlight=cd3d جمعية الأمراض الوراثية
أونيبروتكب http://www.uniprot.org/uniprot/P04234 الشرح البروتين
لتحديد المواقع http://gps.biocuckoo.org/ PTM التنبؤ للبروتين
السلسلة https://string-db.org/ التفاعل البروتين-بروتين
ديفيد https://david.ncifcrf.gov/ تحليل إثراء مجموعة الجينات

الجدول 1. مواقع لشرح وتحليل المؤشرات الحيوية المكتشفة. قائمة بالأدوات المفيدة على الإنترنت التي تساعد على تعليم المؤشرات الحيوية المكتشفة.

f1 f2 f3 لجنة التنسيق الإدارية Symbol1 Symbol2 Symbol3
38319_at 38147_at 33238_at 1.0000 CD3D SH2D1A لك
33238_at 35016_at 37039_at 1.0000 لك CD74 هلا DRA
38147_at 33238_at 35016_at 1.0000 SH2D1A لك CD74
38147_at 33238_at 2059_s_at 1.0000 SH2D1A لك لك
38147_at 33238_at 37039_at 1.0000 SH2D1A لك هلا DRA
38147_at 33238_at 38095_i_at 1.0000 SH2D1A لك هلا DPB1
38147_at 33238_at 33039_at 1.0000 SH2D1A لك TRAT1
38147_at 35016_at 2059_s_at 1.0000 SH2D1A CD74 لك
38147_at 35016_at 33039_at 1.0000 SH2D1A CD74 TRAT1
38147_at 35016_at 38949_at 1.0000 SH2D1A CD74 برككق
38147_at 2059_s_at 37039_at 1.0000 SH2D1A لك هلا DRA
38147_at 2059_s_at 38095_i_at 1.0000 SH2D1A لك هلا DPB1
38147_at 37039_at 33039_at 1.0000 SH2D1A هلا DRA TRAT1
38147_at 37039_at 38949_at 1.0000 SH2D1A هلا DRA برككق
38319_at 38147_at 35016_at 1.0000 CD3D SH2D1A CD74
38147_at 38833_at 38949_at 1.0000 SH2D1A هلا DPA1 برككق
33238_at 35016_at 33039_at 1.0000 لك CD74 TRAT1
38319_at 38833_at 38949_at 1.0000 CD3D هلا DPA1 برككق
33238_at 35016_at 38949_at 1.0000 لك CD74 برككق
33238_at 2059_s_at 37039_at 1.0000 لك لك هلا DRA
33238_at 37039_at 38095_i_at 1.0000 لك هلا DRA هلا DPB1
33238_at 37039_at 33039_at 1.0000 لك هلا DRA TRAT1
33238_at 37039_at 38949_at 1.0000 لك هلا DRA برككق
33238_at 38095_i_at 38949_at 1.0000 لك هلا DPB1 برككق
33238_at 38833_at 38949_at 1.0000 لك هلا DPA1 برككق
33238_at 33039_at 38949_at 1.0000 لك TRAT1 برككق
35016_at 2059_s_at 33039_at 1.0000 CD74 لك TRAT1
35016_at 2059_s_at 38949_at 1.0000 CD74 لك برككق
35016_at 38095_i_at 38949_at 1.0000 CD74 هلا DPB1 برككق
2059_s_at 37039_at 33039_at 1.0000 لك هلا DRA TRAT1
2059_s_at 38095_i_at 38949_at 1.0000 لك هلا DPB1 برككق
2059_s_at 38833_at 38949_at 1.0000 لك هلا DPA1 برككق
38319_at 33039_at 38949_at 1.0000 CD3D TRAT1 برككق
38147_at 38095_i_at 38949_at 1.0000 SH2D1A هلا DPB1 برككق
38319_at 33238_at 38833_at 1.0000 CD3D لك هلا DPA1
38319_at 2059_s_at 38833_at 1.0000 CD3D لك هلا DPA1
38319_at 33238_at 33039_at 1.0000 CD3D لك TRAT1
38319_at 33238_at 38095_i_at 1.0000 CD3D لك هلا DPB1
38319_at 33238_at 37039_at 1.0000 CD3D لك هلا DRA
38319_at 35016_at 38833_at 1.0000 CD3D CD74 هلا DPA1
38319_at 33238_at 2059_s_at 1.0000 CD3D لك لك
38319_at 35016_at 33039_at 1.0000 CD3D CD74 TRAT1
38319_at 33238_at 35016_at 1.0000 CD3D لك CD74
38319_at 35016_at 38949_at 1.0000 CD3D CD74 برككق
38319_at 2059_s_at 37039_at 1.0000 CD3D لك هلا DRA
38319_at 38147_at 38949_at 1.0000 CD3D SH2D1A برككق
38319_at 38147_at 33039_at 1.0000 CD3D SH2D1A TRAT1
38319_at 33238_at 38949_at 1.0000 CD3D لك برككق
38319_at 2059_s_at 38095_i_at 1.0000 CD3D لك هلا DPB1
38319_at 38147_at 38833_at 1.0000 CD3D SH2D1A هلا DPA1
38319_at 2059_s_at 33039_at 1.0000 CD3D لك TRAT1
38319_at 38147_at 38095_i_at 1.0000 CD3D SH2D1A هلا DPB1
38319_at 37039_at 33039_at 1.0000 CD3D هلا DRA TRAT1
38319_at 38147_at 37039_at 1.0000 CD3D SH2D1A هلا DRA
38319_at 38147_at 2059_s_at 1.0000 CD3D SH2D1A لك
38319_at 2059_s_at 38949_at 1.0000 CD3D لك برككق
38319_at 35016_at 2059_s_at 1.0000 CD3D CD74 لك
2059_s_at 37039_at 38095_i_at 0.9922 لك هلا DRA هلا DPB1
35016_at 33039_at 38949_at 0.9922 CD74 TRAT1 برككق
2059_s_at 37039_at 38949_at 0.9922 لك هلا DRA برككق
35016_at 2059_s_at 37039_at 0.9922 CD74 لك هلا DRA
35016_at 37039_at 38949_at 0.9922 CD74 هلا DRA برككق
35016_at 38833_at 38949_at 0.9922 CD74 هلا DPA1 برككق
2059_s_at 33039_at 38949_at 0.9922 لك TRAT1 برككق
37039_at 38833_at 38949_at 0.9922 هلا DRA هلا DPA1 برككق
37039_at 33039_at 38949_at 0.9922 هلا DRA TRAT1 برككق
38319_at 38095_i_at 38949_at 0.9922 CD3D هلا DPB1 برككق
33238_at 37039_at 38833_at 0.9922 لك هلا DRA هلا DPA1
38095_i_at 33039_at 38949_at 0.9922 هلا DPB1 TRAT1 برككق
33238_at 2059_s_at 38949_at 0.9922 لك لك برككق
38319_at 38833_at 33039_at 0.9922 CD3D هلا DPA1 TRAT1
38833_at 33039_at 38949_at 0.9922 هلا DPA1 TRAT1 برككق
38147_at 33039_at 38949_at 0.9922 SH2D1A TRAT1 برككق
38319_at 37039_at 38833_at 0.9922 CD3D هلا DRA هلا DPA1
38147_at 2059_s_at 38949_at 0.9922 SH2D1A لك برككق
38147_at 38095_i_at 38833_at 0.9922 SH2D1A هلا DPB1 هلا DPA1
38147_at 33238_at 38949_at 0.9922 SH2D1A لك برككق
38147_at 2059_s_at 33039_at 0.9922 SH2D1A لك TRAT1
38319_at 37039_at 38949_at 0.9922 CD3D هلا DRA برككق
38319_at 38095_i_at 38833_at 0.9922 CD3D هلا DPB1 هلا DPA1
38147_at 2059_s_at 38833_at 0.9922 SH2D1A لك هلا DPA1
33238_at 35016_at 2059_s_at 0.9922 لك CD74 لك
38319_at 35016_at 38095_i_at 0.9922 CD3D CD74 هلا DPB1
33238_at 35016_at 38095_i_at 0.9922 لك CD74 هلا DPB1
38319_at 35016_at 37039_at 0.9922 CD3D CD74 هلا DRA
38147_at 33238_at 38833_at 0.9922 SH2D1A لك هلا DPA1
38147_at 37039_at 38095_i_at 0.9844 SH2D1A هلا DRA هلا DPB1
38147_at 35016_at 38833_at 0.9844 SH2D1A CD74 هلا DPA1
38147_at 35016_at 38095_i_at 0.9844 SH2D1A CD74 هلا DPB1
35016_at 2059_s_at 38095_i_at 0.9844 CD74 لك هلا DPB1
38147_at 37039_at 38833_at 0.9844 SH2D1A هلا DRA هلا DPA1
35016_at 2059_s_at 38833_at 0.9844 CD74 لك هلا DPA1
38319_at 37039_at 38095_i_at 0.9844 CD3D هلا DRA هلا DPB1
37039_at 38095_i_at 38949_at 0.9844 هلا DRA هلا DPB1 برككق
38147_at 38833_at 33039_at 0.9844 SH2D1A هلا DPA1 TRAT1
38095_i_at 38833_at 38949_at 0.9844 هلا DPB1 هلا DPA1 برككق
33238_at 35016_at 38833_at 0.9844 لك CD74 هلا DPA1
38319_at 38095_i_at 33039_at 0.9844 CD3D هلا DPB1 TRAT1
2059_s_at 37039_at 38833_at 0.9844 لك هلا DRA هلا DPA1
2059_s_at 38833_at 33039_at 0.9766 لك هلا DPA1 TRAT1
2059_s_at 38095_i_at 33039_at 0.9766 لك هلا DPB1 TRAT1
2059_s_at 38095_i_at 38833_at 0.9766 لك هلا DPB1 هلا DPA1
33238_at 2059_s_at 38095_i_at 0.9766 لك لك هلا DPB1
35016_at 38095_i_at 33039_at 0.9766 CD74 هلا DPB1 TRAT1
38147_at 38095_i_at 33039_at 0.9766 SH2D1A هلا DPB1 TRAT1
33238_at 2059_s_at 33039_at 0.9766 لك لك TRAT1
35016_at 37039_at 33039_at 0.9766 CD74 هلا DRA TRAT1
33238_at 38095_i_at 33039_at 0.9766 لك هلا DPB1 TRAT1
33238_at 38833_at 33039_at 0.9766 لك هلا DPA1 TRAT1
35016_at 38833_at 33039_at 0.9766 CD74 هلا DPA1 TRAT1
33238_at 38095_i_at 38833_at 0.9688 لك هلا DPB1 هلا DPA1
37039_at 38833_at 33039_at 0.9688 هلا DRA هلا DPA1 TRAT1
38147_at 35016_at 37039_at 0.9688 SH2D1A CD74 هلا DRA
33238_at 2059_s_at 38833_at 0.9688 لك لك هلا DPA1
37039_at 38095_i_at 33039_at 0.9688 هلا DRA هلا DPB1 TRAT1
38095_i_at 38833_at 33039_at 0.9609 هلا DPB1 هلا DPA1 TRAT1
35016_at 38095_i_at 38833_at 0.9609 CD74 هلا DPB1 هلا DPA1
37039_at 38095_i_at 38833_at 0.9531 هلا DRA هلا DPB1 هلا DPA1
35016_at 37039_at 38095_i_at 0.9531 CD74 هلا DRA هلا DPB1
35016_at 37039_at 38833_at 0.9531 CD74 هلا DRA هلا DPA1

الجدول 2. شروح لكافة الميزات الموجودة في dataset ALL1. وهذا هو إحدى وحدات dataset تصنيف ثنائي بين ب-الخلايا والخلايا T جميع العينات. وقد جمعت رموز الجينات لكافة الميزات ميكرواري في الأعمدة الثلاثة الأخيرة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

تقدم هذه الدراسة بروتوكولا كشف وتوصيف سهلة لمتابعة حل متعدد العلامات البيولوجية لمجموعة بيانات المحددة من قبل المستخدم تصنيف ثنائي. البرنامج يضع تركيز على سهولة الاستخدام وواجهات مرونة الاستيراد والتصدير لمختلف صيغ الملفات، يسمح لباحث الطبية الحيوية للتحقيق في ما مجموعة البيانات بسهولة باستخدام واجهة المستخدم الرسومية للبرنامج. وتبرز هذه الدراسة أيضا بضرورة إيجاد حل واحد أو أكثر مع العروض النمذجة فعالة وبالمثل، تجاهل العديد من خوارزميات الكشف عن العلامات البيولوجية الموجودة سابقا. في المستقبل، قد تتضمن خوارزميات الكشف عن العلامات البيولوجية المطورة حديثا هذا الخيار بتسجيل جميع المجموعات المتوسطة العلامات البيولوجية مع كافية نمذجة الأداء.

وفي هذا البروتوكول، بالخطوتين 1 و 5 الأكثر أهمية، حسب البرنامج هو نظام أوتوماتيكي بالكامل يعتمد على ملفات الإدخال تم تنسيقه بشكل صحيح. وقد وجد أن خلال لدينا خطوة الاختبار، المباراة سوء أسماء عينة من مصفوفة البيانات وملفات تسميات الفئة قد تتسبب في حدوث أخطاء في البرنامج، حيث أن البرنامج سوف تخرج مربع حوار تحذير حول هذا الخطأ. ولذلك، إذا كان المستخدم يجد لا عينات تم تحميلها من مصفوفة البيانات أو هي فئة تسمية الملفات، خدعة استكشاف الأخطاء وإصلاحها التحقق من صحة ما إذا كانت أسماء عينة في الملفين الإدخال غير متناسقة. إذا كانت تصور لا نقاط في مؤامرات مبعثر 3D، قد يكون هذا بسبب معلمة بكوتوف أعلى من أفضل حل. وفي هذه الحالة، خدعة استكشاف الأخطاء وإصلاحها لخفض قطع لقياس أداء التصنيف (المعلمة بكوتوف). ومع ذلك، قد لا يزال حظر قياس الأداء الأقصى حققتها مجموعات فرعية العلامات البيولوجية بقطع لإحدى وحدات dataset صعبة. مربع حوار تحذير سيعطي هذا قياس الأداء أفضل، وقد يختار المستخدم قطع أصغر لمواصلة المزيد من التحليل.

القيود الرئيسية للبرنامج هي سرعته بطيئة الحساب وقدرته على التركيز فقط على، على الأكثر، ثلاث سمات. تحديد الميزة هي مشكلة NP الثابت، تعرف بأنها مشكلة حسابية التي الحل الأمثل على الصعيد العالمي لا يمكن أن تحل في وقت متعدد الحدود59. فرعية العلامات البيولوجية شاملة الفحص خطوة تستهلك كميات كبيرة من الطاقة الحسابية. إدارة الوقت هو تعقيد كسولوتيونفيس س (ن3) حيث n هو المعلمة بتوبكس. بالإضافة إلى ذلك، تركز هذه الخوارزمية الكشف عن العلامات البيولوجية المتعددة على تصور شاشة الميزات، وبالتالي حصر عدد السمات إلى ثلاثة أو أقل. هذا القيد قد تعوق بعض المستخدمين الذين قد تعمل على المشاكل الصعبة وترغب في العثور على ميزة مجموعات فرعية تتألف من أكثر من ثلاث سمات. ومع ذلك، يتصور البرنامج ميزة مجموعات فرعية في الفضاء ثلاثي الأبعاد ومن الصعب تصور مباشرة ميزة مجموعات فرعية في أكثر من ثلاثة أبعاد. وبالإضافة إلى ذلك، استناداً إلى نتائج تمثيلية المعروضة أعلاه، ثلاثة توائم ميزة متعددة مختارة من قبل كسولوتيونفيس وسيلة فعالة للغاية في التصنيف، ويظهر نتائج هامة مع معنى الطبية الحيوية الهامة.

ويمثل البرنامج برامج تكميلية مفيدة خوارزميات التحديد الميزة الموجودة. في مجال الطب الحيوي، وتحديد الميزة يطلق العلامات البيولوجية، بهدف العثور على مجموعة فرعية ميزات تحقيق الأداء تحسن النمذجة60،،من6162. البرنامج أداة فحص شامل لجميع المجموعات العلامات البيولوجية الثلاثي استناداً إلى الاستراتيجية المقترحة في دراسة الأخيرة5. مجموعات تمثيلية اثنين فرزهم بالبروتوكول للبرنامج، ونتائجها تثبت وجودا للحلول غير قليل مع المثل النمذجة فعالة أو حتى مطابقة العروض. ومع ذلك، قواعد الكشف عن مجريات الأمور63،64،،من6566 يجوز لإيجاد حلول مثلى، ولكن هذه الخوارزميات لديهم ميل قوي لإنتاج حل واحد فقط، متجاهلاً العديد من الآخرين الحلول مع المثل النمذجة فعالة أو حتى مطابقة العروض. ولذلك، طاقة الكمبيوتر وإدارة الوقت مطول للبرنامج جديرة بالاهتمام لضمان الكشف عن أكثر شمولاً من المؤشرات الحيوية المحتملة في المستقبل.

حسبت نتائج الممثل على اثنين من مجموعات البيانات الترنسكربيتوم، بيد أن المقابض برامج إدخال البيانات في تنسيقات الملفات القياسية المختلفة وقد تستخدم أيضا لتحليل أخرى مجموعات البيانات 'أوميك'، بما في ذلك البروتينات وجميع. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تسريع الموازاة حساب وحدة الكشف عن العلامات البيولوجية في البرنامج. وهناك بعض الأجهزة الأساسية متعددة بما في ذلك غبغبو (General-Purpose رسومية معالجة التوحد) والمعالجات Intel Xeon Phi المتاحة لهذا الغرض. بيد أن هذه التكنولوجيات تتطلب استراتيجيات الترميز المختلفة وسيتم النظر في النسخة المقبلة من البرنامج.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

لدينا لا تضارب في المصالح المتصلة بهذا التقرير.

Acknowledgments

وأيد هذا العمل "برنامج البحوث ذات الأولوية الاستراتيجية" للأكاديمية الصينية للعلوم (XDB13040400) ومنحة بدء التشغيل من جامعة جيلين. تم تقدير المراجعين المجهولين والمستخدمين التجارب الطبية على تعليقاتهم البناءة على تحسين سهولة الاستخدام والأداء الوظيفي لكسولوتيونفيس.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hardware
laptop Lenovo X1 carbon Any computer works. Recommended minimum configuration: 1GB extra hard disk space, 1 GB memory, 2.0MHz CPU
Name Company Catalog Number Comments
Software
Python 3.0 WingWare Wing Personal Any python programming and running environments support Python version 3.0 or above

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Genome-wide association analysis identifies 30 new susceptibility loci for schizophrenia. Nature Genetics. 49, 1576-1583 (2017).
  3. Winkler, T. W., et al. Quality control and conduct of genome-wide association meta-analyses. Nature Protocols. 9, 1192-1212 (2014).
  4. Harrison, R. N. S., et al. Development of multivariable models to predict change in Body Mass Index within a clinical trial population of psychotic individuals. Scientific Reports. 7, 14738 (2017).
  5. Liu, J., et al. Multiple similarly-well solutions exist for biomedical feature selection and classification problems. Scientific Reports. 7, 12830 (2017).
  6. Ye, Y., Zhang, R., Zheng, W., Liu, S., Zhou, F. RIFS: a randomly restarted incremental feature selection algorithm. Scientific Reports. 7, 13013 (2017).
  7. Zhou, F. F., Xue, Y., Chen, G. L., Yao, X. GPS: a novel group-based phosphorylation predicting and scoring method. Biochemical and Biophysical Research Communications. 325, 1443-1448 (2004).
  8. Sanchez, B. N., Wu, M., Song, P. X., Wang, W. Study design in high-dimensional classification analysis. Biostatistics. 17, 722-736 (2016).
  9. Shujie, M. A., Carroll, R. J., Liang, H., Xu, S. Estimation and Inference in Generalized Additive Coefficient Models for Nonlinear Interactions with High-Dimensional Covariates. Annals of Statistics. 43, 2102-2131 (2015).
  10. Li, J. H., et al. MiR-205 as a promising biomarker in the diagnosis and prognosis of lung cancer. Oncotarget. 8, 91938-91949 (2017).
  11. Lyskjaer, I., Rasmussen, M. H., Andersen, C. L. Putting a brake on stress signaling: miR-625-3p as a biomarker for choice of therapy in colorectal cancer. Epigenomics. 8, 1449-1452 (2016).
  12. Ge, R., et al. McTwo: a two-step feature selection algorithm based on maximal information coefficient. BMC Bioinformatics. 17, 142 (2016).
  13. Tumuluru, J. S., McCulloch, R. Application of Hybrid Genetic Algorithm Routine in Optimizing Food and Bioengineering Processes. Foods. 5, (2016).
  14. Gen, M., Cheng, R., Lin, L. Network models and optimization: Multiobjective genetic algorithm approach. , Springer Science & Business Media. (2008).
  15. Radovic, M., Ghalwash, M., Filipovic, N., Obradovic, Z. Minimum redundancy maximum relevance feature selection approach for temporal gene expression data. BMC Bioinformatics. 18, 9 (2017).
  16. Ciuculete, D. M., et al. A methylome-wide mQTL analysis reveals associations of methylation sites with GAD1 and HDAC3 SNPs and a general psychiatric risk score. Translational Psychiatry. 7, e1002 (2017).
  17. Lin, H., et al. Methylome-wide Association Study of Atrial Fibrillation in Framingham Heart Study. Scientific Reports. 7, 40377 (2017).
  18. Wang, S., Li, J., Yuan, F., Huang, T., Cai, Y. D. Computational method for distinguishing lysine acetylation, sumoylation, and ubiquitination using the random forest algorithm with a feature selection procedure. combinatorial chemistry & high throughput screening. , (2017).
  19. Zhang, Q., et al. Predicting Citrullination Sites in Protein Sequences Using mRMR Method and Random Forest Algorithm. combinatorial chemistry & high throughput screening. 20, 164-173 (2017).
  20. Cuena-Lombrana, A., Fois, M., Fenu, G., Cogoni, D., Bacchetta, G. The impact of climatic variations on the reproductive success of Gentiana lutea L. in a Mediterranean mountain area. International journal of biometeorology. , (2018).
  21. Coghe, G., et al. Fatigue, as measured using the Modified Fatigue Impact Scale, is a predictor of processing speed improvement induced by exercise in patients with multiple sclerosis: data from a randomized controlled trial. Journal of Neurology. , (2018).
  22. Hong, H., et al. Applying genetic algorithms to set the optimal combination of forest fire related variables and model forest fire susceptibility based on data mining models. The case of Dayu County, China. Science of the Total Environment. 630, 1044-1056 (2018).
  23. Borges, D. L., et al. Photoanthropometric face iridial proportions for age estimation: An investigation using features selected via a joint mutual information criterion. Forensic Science International. 284, 9-14 (2018).
  24. Kohavi, R., John, G. H. Wrappers for feature subset selection. Artificial intelligence. 97, 273-324 (1997).
  25. Yu, L., Liu, H. Efficient feature selection via analysis of relevance and redundancy. Journal of machine learning research. 5, 1205-1224 (2004).
  26. Wexler, R. B., Martirez, J. M. P., Rappe, A. M. Chemical Pressure-Driven Enhancement of the Hydrogen Evolving Activity of Ni2P from Nonmetal Surface Doping Interpreted via Machine Learning. Journal of American Chemical Society. , (2018).
  27. Wijaya, S. H., Batubara, I., Nishioka, T., Altaf-Ul-Amin, M., Kanaya, S. Metabolomic Studies of Indonesian Jamu Medicines: Prediction of Jamu Efficacy and Identification of Important Metabolites. Molecular Informatics. 36, (2017).
  28. Shangkuan, W. C., et al. Risk analysis of colorectal cancer incidence by gene expression analysis. PeerJ. 5, e3003 (2017).
  29. Chu, C. M., et al. Gene expression profiling of colorectal tumors and normal mucosa by microarrays meta-analysis using prediction analysis of microarray, artificial neural network, classification, and regression trees. Disease Markers. , 634123 (2014).
  30. Fleuret, F. Fast binary feature selection with conditional mutual information. Journal of Machine Learning Research. 5, 1531-1555 (2004).
  31. Pacheco, J., Alfaro, E., Casado, S., Gámez, M., García, N. A GRASP method for building classification trees. Expert Systems with Applications. 39, 3241-3248 (2012).
  32. Jiao, X., et al. DAVID-WS: a stateful web service to facilitate gene/protein list analysis. Bioinformatics. 28, 1805-1806 (2012).
  33. Rappaport, N., et al. Rational confederation of genes and diseases: NGS interpretation via GeneCards, MalaCards and VarElect. Biomedical Engineering OnLine. 16, 72 (2017).
  34. Rebhan, M., Chalifa-Caspi, V., Prilusky, J., Lancet, D. GeneCards: integrating information about genes, proteins and diseases. Trends in Genet. 13, 163 (1997).
  35. Joosten, R. P., Long, F., Murshudov, G. N., Perrakis, A. The PDB_REDO server for macromolecular structure model optimization. IUCrJ. 1, 213-220 (2014).
  36. Maglott, D., Ostell, J., Pruitt, K. D., Tatusova, T. Entrez Gene: gene-centered information at NCBI. Nucleic Acids Research. 39, D52-D57 (2011).
  37. Amberger, J. S., Bocchini, C. A., Schiettecatte, F., Scott, A. F., Hamosh, A. OMIM.org: Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM(R)), an online catalog of human genes and genetic disorders. Nucleic Acids Research. 43, D789-D798 (2015).
  38. Boutet, E., et al. the Manually Annotated Section of the UniProt KnowledgeBase: How to Use the Entry View. Methods in Molecular Biology. 1374, 23-54 (2016).
  39. Zerbino, D. R., et al. Ensembl 2018. Nucleic Acids Res. , (2017).
  40. McKusick, V. A., Amberger, J. S. The morbid anatomy of the human genome: chromosomal location of mutations causing disease. Journal of Medical Genetics. 30, 1-26 (1993).
  41. Finn, R. D., et al. The Pfam protein families database: towards a more sustainable future. Nucleic Acids Research. 44, D279-D285 (2016).
  42. Xue, Y., et al. GPS: a comprehensive www server for phosphorylation sites prediction. Nucleic Acids Research. 33, W184-W187 (2005).
  43. Deng, W., et al. GPS-PAIL: prediction of lysine acetyltransferase-specific modification sites from protein sequences. Scientific Reports. 6, 39787 (2016).
  44. Zhao, Q., et al. GPS-SUMO: a tool for the prediction of sumoylation sites and SUMO-interaction motifs. Nucleic Acids Research. 42, W325-W330 (2014).
  45. Wan, S., Duan, Y., Zou, Q. HPSLPred: An Ensemble Multi-Label Classifier for Human Protein Subcellular Location Prediction with Imbalanced Source. Proteomics. 17, (2017).
  46. Zhang, H., Zhu, L., Huang, D. S. WSMD: weakly-supervised motif discovery in transcription factor ChIP-seq data. Scientific Reports. 7, 3217 (2017).
  47. Szklarczyk, D., et al. STRING v10: protein-protein interaction networks, integrated over the tree of life. Nucleic Acids Research. 43, D447-D452 (2015).
  48. Chiaretti, S., et al. Gene expression profile of adult T-cell acute lymphocytic leukemia identifies distinct subsets of patients with different response to therapy and survival. Blood. 103, 2771-2778 (2004).
  49. Rowley, J. D., et al. Mapping chromosome band 11q23 in human acute leukemia with biotinylated probes: identification of 11q23 translocation breakpoints with a yeast artificial chromosome. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87, 9358-9362 (1990).
  50. Rabbitts, T. H., et al. The chromosomal location of T-cell receptor genes and a T cell rearranging gene: possible correlation with specific translocations in human T cell leukaemia. Embo Journal. 4, 1461-1465 (1985).
  51. Yin, L., et al. SH2D1A mutation analysis for diagnosis of XLP in typical and atypical patients. Human Genetics. 105, 501-505 (1999).
  52. Brandau, O., et al. Epstein-Barr virus-negative boys with non-Hodgkin lymphoma are mutated in the SH2D1A gene, as are patients with X-linked lymphoproliferative disease (XLP). Human Molecular Genetics. 8, 2407-2413 (1999).
  53. Burnett, R. C., Thirman, M. J., Rowley, J. D., Diaz, M. O. Molecular analysis of the T-cell acute lymphoblastic leukemia-associated t(1;7)(p34;q34) that fuses LCK and TCRB. Blood. 84, 1232-1236 (1994).
  54. Taylor, G. M., et al. Genetic susceptibility to childhood common acute lymphoblastic leukaemia is associated with polymorphic peptide-binding pocket profiles in HLA-DPB1*0201. Human Molecular Genetics. 11, 1585-1597 (2002).
  55. Wadia, P. P., et al. Antibodies specifically target AML antigen NuSAP1 after allogeneic bone marrow transplantation. Blood. 115, 2077-2087 (2010).
  56. Wilson, D. M., et al. 3rd et al. Hex1: a new human Rad2 nuclease family member with homology to yeast exonuclease 1. Nucleic Acids Research. 26, 3762-3768 (1998).
  57. O'Sullivan, R. J., et al. Rapid induction of alternative lengthening of telomeres by depletion of the histone chaperone ASF1. Nature Structural & Molecular Biology. 21, 167-174 (2014).
  58. Lee-Sherick, A. B., et al. Aberrant Mer receptor tyrosine kinase expression contributes to leukemogenesis in acute myeloid leukemia. Oncogene. 32, 5359-5368 (2013).
  59. Guyon, I., Elisseeff, A. An introduction to variable and feature selection. Journal of machine learning research. 3, 1157-1182 (2003).
  60. John, G. H., Kohavi, R., Pfleger, K. Machine learning: proceedings of the eleventh international conference. , 121-129 (1994).
  61. Jain, A., Zongker, D. Feature selection: Evaluation, application, and small sample performance. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence. 19, 153-158 (1997).
  62. Taylor, S. L., Kim, K. A jackknife and voting classifier approach to feature selection and classification. Cancer Informatics. 10, 133-147 (2011).
  63. Andresen, K., et al. Novel target genes and a valid biomarker panel identified for cholangiocarcinoma. Epigenetics. 7, 1249-1257 (2012).
  64. Guo, P., et al. Gene expression profile based classification models of psoriasis. Genomics. 103, 48-55 (2014).
  65. Xie, J., Wang, C. Using support vector machines with a novel hybrid feature selection method for diagnosis of erythemato-squamous diseases. Expert Systems with Applications. 38, 5809-5815 (2011).
  66. Zou, Q., Zeng, J., Cao, L., Ji, R. A novel features ranking metric with application to scalable visual and bioinformatics data classification. Neurocomputing. 173, 346-354 (2016).

Tags

ميزة التحديد، أوميك،، الكشف عن العلامات البيولوجية لأبحاث السرطان، 140 قضية تصنيف ثنائي، تصفية، المجمع، آلة التعلم المدقع، الدردار
تحديد مجموعات فرعية العلامات البيولوجية متعددة مع المثل تصنيف ثنائي فعال العروض
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Feng, X., Wang, S., Liu, Q., Li, H., … More

Feng, X., Wang, S., Liu, Q., Li, H., Liu, J., Xu, C., Yang, W., Shu, Y., Zheng, W., Yu, B., Qi, M., Zhou, W., Zhou, F. Selecting Multiple Biomarker Subsets with Similarly Effective Binary Classification Performances. J. Vis. Exp. (140), e57738, doi:10.3791/57738 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter