SMMDA: Predicción de Asociaciones miRNA-Enfermedad al Incorporar Múltiples Perfiles de Similitud y una Nueva Representación de Enfermedad
Autores: Ji, Bo-Ya; Pan, Liang-Rui; Zhou, Ji-Ren; You, Zhu-Hong; Peng, Shao-Liang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
SMMDA: Predicción de Asociaciones miRNA-Enfermedad al Incorporar Múltiples Perfiles de Similitud y una Nueva Representación de Enfermedad
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
MicroARNs
Enfermedades
Asociaciones
SMMDA
Predicción
Enfoque computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La creciente evidencia ha sugerido que los microARNs (miARNs) son significativos en la investigación de enfermedades humanas. Predecir posibles asociaciones entre miARNs y enfermedades proporcionaría nuevas perspectivas sobre el diagnóstico de enfermedades, la patogénesis y la terapia génica. Sin embargo, considerando el tiempo intrínsecamente prolongado y el alto costo de los estudios tradicionales in vitro, existe una necesidad urgente de un enfoque computacional que permita a los investigadores identificar asociaciones potenciales entre miARNs y enfermedades para futuras investigaciones. En este artículo, presentamos un nuevo método computacional llamado SMMDA para predecir asociaciones potenciales miARN-enfermedad. En particular, SMMDA primero utilizó un nuevo método de representación de enfermedades (MeSHHeading2vec) basado en el algoritmo de incrustación de redes y luego lo fusionó con la información de similitud del perfil de interacción gaussiana de miARNs y enfermedades, similitud semántica de enfermedades y similitud funcional de miARNs. En segundo lugar, SMMDA utilizó una red de auto-codificación profunda para transformar aún más las características originales y lograr una mejor representación de características. Finalmente, se utilizó el modelo de aprendizaje en conjunto, XGBoost, como el método de entrenamiento y predicción subyacente para SMMDA. En los resultados, SMMDA adquirió una precisión media del 86.68% con una desviación estándar del 0.42% y un AUC medio del 94.07% con una desviación estándar del 0.23%, superando muchos trabajos anteriores. Además, también comparamos la capacidad predictiva de SMMDA con diferentes clasificadores y diferentes descriptores de características. En los estudios de caso de tres enfermedades humanas comunes, los 50 principales miARNs candidatos tienen 47 (neoplasias esofágicas), 48 (neoplasias mamarias) y 48 (neoplasias colorrectales) que fueron verificados con éxito por dos otras bases de datos. Los resultados experimentales demostraron que SMMDA tiene una capacidad de predicción confiable para predecir asociaciones potenciales miARN-enfermedad. Por lo tanto, se anticipa que SMMDA podría ser una herramienta efectiva para los investigadores biomédicos.
Descripción
La creciente evidencia ha sugerido que los microARNs (miARNs) son significativos en la investigación de enfermedades humanas. Predecir posibles asociaciones entre miARNs y enfermedades proporcionaría nuevas perspectivas sobre el diagnóstico de enfermedades, la patogénesis y la terapia génica. Sin embargo, considerando el tiempo intrínsecamente prolongado y el alto costo de los estudios tradicionales in vitro, existe una necesidad urgente de un enfoque computacional que permita a los investigadores identificar asociaciones potenciales entre miARNs y enfermedades para futuras investigaciones. En este artículo, presentamos un nuevo método computacional llamado SMMDA para predecir asociaciones potenciales miARN-enfermedad. En particular, SMMDA primero utilizó un nuevo método de representación de enfermedades (MeSHHeading2vec) basado en el algoritmo de incrustación de redes y luego lo fusionó con la información de similitud del perfil de interacción gaussiana de miARNs y enfermedades, similitud semántica de enfermedades y similitud funcional de miARNs. En segundo lugar, SMMDA utilizó una red de auto-codificación profunda para transformar aún más las características originales y lograr una mejor representación de características. Finalmente, se utilizó el modelo de aprendizaje en conjunto, XGBoost, como el método de entrenamiento y predicción subyacente para SMMDA. En los resultados, SMMDA adquirió una precisión media del 86.68% con una desviación estándar del 0.42% y un AUC medio del 94.07% con una desviación estándar del 0.23%, superando muchos trabajos anteriores. Además, también comparamos la capacidad predictiva de SMMDA con diferentes clasificadores y diferentes descriptores de características. En los estudios de caso de tres enfermedades humanas comunes, los 50 principales miARNs candidatos tienen 47 (neoplasias esofágicas), 48 (neoplasias mamarias) y 48 (neoplasias colorrectales) que fueron verificados con éxito por dos otras bases de datos. Los resultados experimentales demostraron que SMMDA tiene una capacidad de predicción confiable para predecir asociaciones potenciales miARN-enfermedad. Por lo tanto, se anticipa que SMMDA podría ser una herramienta efectiva para los investigadores biomédicos.