SimuBP: un simulador de dinámica poblacional y mutaciones basado en procesos de ramificación
Autores: Wu, Xiaowei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
SimuBP: un simulador de dinámica poblacional y mutaciones basado en procesos de ramificación
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Experimento
Análisis de fluctuación
Simuladores
Tasas de mutación
Procesos de ramificación
Dinámica poblacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Originario del experimento Luria-Delbrück en 1943, el análisis de fluctuación (FA) ha sido ampliamente desarrollado para demostrar mutagénesis aleatoria en poblaciones de células microbianas e inferir tasas de mutación. A pesar del notable progreso en su teoría y aplicaciones, el FA a menudo enfrenta dificultades desde la perspectiva de la computación, debido a la falta de simuladores apropiados. Los algoritmos de simulación existentes suelen estar diseñados específicamente para escenarios particulares, por lo que sus aplicaciones pueden estar ampliamente restringidas. Existe una necesidad apremiante de simuladores más flexibles que se basen en suposiciones mínimas de modelo y sean altamente adaptables para producir datos para una amplia gama de escenarios. En este estudio, proponemos SimuBP, un simulador de dinámica de población y mutaciones basado en procesos de ramificación. SimuBP genera datos basados en un proceso de ramificación de dos tipos general, que puede imitar el proceso real de proliferación celular y mutación. A través de simulaciones bajo suposiciones tradicionales de FA, demostramos que los datos generados por SimuBP siguen distribuciones esperadas y muestran una alta consistencia con los generados por dos simuladores alternativos. La característica más impresionante de SimuBP radica en su flexibilidad, que permite la simulación de datos análogos a experimentos reales de fluctuación. Demostramos la aplicación de SimuBP a través de ejemplos de estimación de tasas de mutación.
Descripción
Originario del experimento Luria-Delbrück en 1943, el análisis de fluctuación (FA) ha sido ampliamente desarrollado para demostrar mutagénesis aleatoria en poblaciones de células microbianas e inferir tasas de mutación. A pesar del notable progreso en su teoría y aplicaciones, el FA a menudo enfrenta dificultades desde la perspectiva de la computación, debido a la falta de simuladores apropiados. Los algoritmos de simulación existentes suelen estar diseñados específicamente para escenarios particulares, por lo que sus aplicaciones pueden estar ampliamente restringidas. Existe una necesidad apremiante de simuladores más flexibles que se basen en suposiciones mínimas de modelo y sean altamente adaptables para producir datos para una amplia gama de escenarios. En este estudio, proponemos SimuBP, un simulador de dinámica de población y mutaciones basado en procesos de ramificación. SimuBP genera datos basados en un proceso de ramificación de dos tipos general, que puede imitar el proceso real de proliferación celular y mutación. A través de simulaciones bajo suposiciones tradicionales de FA, demostramos que los datos generados por SimuBP siguen distribuciones esperadas y muestran una alta consistencia con los generados por dos simuladores alternativos. La característica más impresionante de SimuBP radica en su flexibilidad, que permite la simulación de datos análogos a experimentos reales de fluctuación. Demostramos la aplicación de SimuBP a través de ejemplos de estimación de tasas de mutación.