Моделирование Нелинейной Взаимосвязи Между Генами на Основе Функции Копула презентация

кафедра фондового рынка и рынка инвестиций
Кескинбаев А.
НИУ ВШЭ, институт развития образования.
Львов Н.
НИУ РГУ Нефти и Газа им. И.М. Губкина
Никитин А.
ФГУП ГНЦ РФ ИТЭФ, лаборатория атомно-масштабных исследований
Пеникас Г.
НИУ ВШЭ, кафедра математической экономики и эконометрики
 

Число и количество геномных проектов экспоненциально растет

Размер собранных данных превышает террабайты

Необходима обработка, оптимизация и проведение аналитических исследований

Этап перевода накопленной информации в разряд знания

генов, контролирующих формирование фенотипических признаков организмов на основе информации, закодированной в геномах

Основные задачи в рамках работы с генными сетями

Построение

Визуализация

Анализ работы

механизмов функционирования

Задачи реконструкции генных сетей

Оценка влияния мутаций на генные сети

активностей остальных генов в предыдущий момент времени, взятых с весами в соответствии со степенью их влияния на интересующий ген

Основное препятствие: колоссальный рост числа необходимых для описания сети уравнений с ростом числа генов. Число состояний в которых находятся гены будет пропорционально возрастать как с увеличением числа самих генов, так и с увеличением среднего числа взаимодействий приходящихся на один ген

большим количеством переменных и для осуществления вероятностного вывода на основе этих переменных.

Применимость: декомпозируемость систем, знание свойств элементов и связей между ними

Параметры влияющие на эффективность метода

упорядоченность входных данных

адекватное задание меры связи между узлами

необходимость независимости распределения случайных величин

большие временные затраты в случае разветвленных сетей

Невозможность использования замкнутых циклов в моделируемых сетях

Chen X et al. Bioinformatics 2006;22:1367-1374

Генная сеть, отвечающая за жизненный цикл клетки дрожжей, апостроенная на основе БС

функции распределения в


Многомерная теорема Шкляра утверждает, что существует С:


Тогда функция С будет называться копулой и будет определяется как



где и - частные CDF

частные одномерные распределения в одно совместное многомерное.

Частные распределения - гауссовские

Копула - гауссовская

Совместное распределение - гауссовское

+

секвенирования генома

Предложение услуги генотипирования (формулирование характеристики генома клиента), с перспективой формирования единой базы

Развитие data mining алгоритмов при извлечении информации из медицинских баз данных