Un método basado en la descomposición empírica de modos para identificar dominios asociados topológicamente a partir de interacciones de cromatina
Autores: Zhao, Xuemin; Duan, Ran; Yao, Shaowen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método basado en la descomposición empírica de modos para identificar dominios asociados topológicamente a partir de interacciones de cromatina
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Dominios asociados topológicamente
Cromatina
Organización espacial tridimensional
Expresión génica
Replicación del ADN
Matriz de interacción Hi-C
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los dominios asociados topológicamente (TADs) representan unidades esenciales que constituyen la organización espacial tridimensional intrincada del cromatina. Los TADs están presentes de forma estable en diferentes tipos celulares y especies, y su influencia en procesos biológicos vitales, como la expresión génica, la replicación del ADN y la translocación cromosómica, subraya su importancia. En consecuencia, la identificación de TADs dentro de la matriz de interacción Hi-C es un punto clave en la genómica tridimensional. Los TADs se manifiestan como bloques contiguos a lo largo de la diagonal de la matriz de interacción Hi-C, que se caracterizan por interacciones densas dentro de los bloques e interacciones dispersas entre bloques. Se propone un método de optimización para mejorar los datos de la matriz de interacción Hi-C utilizando el método de descomposición en modos empíricos, que no requiere conocimientos previos y descompone de forma adaptativa los datos de Hi-C en una suma de múltiples funciones eigenmodales mediante la explotación de las características inherentes de las variaciones en los datos de entrada de Hi-C. Identificamos TADs dentro de los datos optimizados y comparamos los resultados con cinco métodos de detección de TAD comúnmente utilizados, a saber, el Índice de Direccionalidad (DI), Aislamiento de Interacción (IS), HiCKey, HiCDB y TopDom. Los resultados demuestran la universalidad y eficiencia del método propuesto, destacando su potencial como una herramienta valiosa en la identificación de TADs.
Descripción
Los dominios asociados topológicamente (TADs) representan unidades esenciales que constituyen la organización espacial tridimensional intrincada del cromatina. Los TADs están presentes de forma estable en diferentes tipos celulares y especies, y su influencia en procesos biológicos vitales, como la expresión génica, la replicación del ADN y la translocación cromosómica, subraya su importancia. En consecuencia, la identificación de TADs dentro de la matriz de interacción Hi-C es un punto clave en la genómica tridimensional. Los TADs se manifiestan como bloques contiguos a lo largo de la diagonal de la matriz de interacción Hi-C, que se caracterizan por interacciones densas dentro de los bloques e interacciones dispersas entre bloques. Se propone un método de optimización para mejorar los datos de la matriz de interacción Hi-C utilizando el método de descomposición en modos empíricos, que no requiere conocimientos previos y descompone de forma adaptativa los datos de Hi-C en una suma de múltiples funciones eigenmodales mediante la explotación de las características inherentes de las variaciones en los datos de entrada de Hi-C. Identificamos TADs dentro de los datos optimizados y comparamos los resultados con cinco métodos de detección de TAD comúnmente utilizados, a saber, el Índice de Direccionalidad (DI), Aislamiento de Interacción (IS), HiCKey, HiCDB y TopDom. Los resultados demuestran la universalidad y eficiencia del método propuesto, destacando su potencial como una herramienta valiosa en la identificación de TADs.