• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

SMMB:GWAS 中检测上位性的随机马尔可夫毯框架策略。

SMMB: a stochastic Markov blanket framework strategy for epistasis detection in GWAS.

机构信息

Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Centre National de la recherche Scientifique UMR6004, University of Nantes, Nantes, France.

Institut du Thorax, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale UMR 1087, Centre National de la Recherche Scientifique UMR 6291, University of Nantes, Nantes, France.

出版信息

Bioinformatics. 2018 Aug 15;34(16):2773-2780. doi: 10.1093/bioinformatics/bty154.

DOI:10.1093/bioinformatics/bty154
PMID:29547902
Abstract

MOTIVATION

Large scale genome-wide association studies (GWAS) are tools of choice for discovering associations between genotypes and phenotypes. To date, many studies rely on univariate statistical tests for association between the phenotype and each assayed single nucleotide polymorphism (SNP). However, interaction between SNPs, namely epistasis, must be considered when tackling the complexity of underlying biological mechanisms. Epistasis analysis at large scale entails a prohibitive computational burden when addressing the detection of more than two interacting SNPs. In this paper, we introduce a stochastic causal graph-based method, SMMB, to analyze epistatic patterns in GWAS data.

RESULTS

We present Stochastic Multiple Markov Blanket algorithm (SMMB), which combines both ensemble stochastic strategy inspired from random forests and Bayesian Markov blanket-based methods. We compared SMMB with three other recent algorithms using both simulated and real datasets. Our method outperforms the other compared methods for a majority of simulated cases of 2-way and 3-way epistasis patterns (especially in scenarii where minor allele frequencies of causal SNPs are low). Our approach performs similarly as two other compared methods for large real datasets, in terms of power, and runs faster.

AVAILABILITY AND IMPLEMENTATION

Parallel version available on https://ls2n.fr/listelogicielsequipe/DUKe/128/.

SUPPLEMENTARY INFORMATION

Supplementary data are available at Bioinformatics online.

摘要

动机

大规模全基因组关联研究(GWAS)是发现基因型与表型之间关联的首选工具。迄今为止,许多研究依赖于单变量统计检验来研究表型与每个检测到的单核苷酸多态性(SNP)之间的关联。然而,当处理潜在生物学机制的复杂性时,必须考虑 SNP 之间的相互作用,即上位性。当涉及到检测两个以上相互作用的 SNP 时,大规模的上位性分析需要承担巨大的计算负担。在本文中,我们介绍了一种基于随机因果图的方法 SMMB,用于分析 GWAS 数据中的上位性模式。

结果

我们提出了随机多重马尔可夫 blankets 算法(SMMB),它结合了随机森林启发的集成随机策略和基于贝叶斯马尔可夫 blankets 的方法。我们使用模拟数据集和真实数据集比较了 SMMB 与其他三种最近的算法。我们的方法在模拟的 2 路和 3 路上位性模式的大多数情况下(尤其是在因果 SNP 的次要等位基因频率较低的情况下)都优于其他三种比较方法。在处理大型真实数据集时,我们的方法在功效方面与另外两种比较方法相似,并且运行速度更快。

可用性和实现

可在 https://ls2n.fr/listelogicielsequipe/DUKe/128/ 上获得并行版本。

补充信息

补充数据可在生物信息学在线获得。

相似文献

1
SMMB: a stochastic Markov blanket framework strategy for epistasis detection in GWAS.SMMB:GWAS 中检测上位性的随机马尔可夫毯框架策略。
Bioinformatics. 2018 Aug 15;34(16):2773-2780. doi: 10.1093/bioinformatics/bty154.
2
A Markov blanket-based method for detecting causal SNPs in GWAS.基于马尔可夫毯的 GWAS 中因果 SNP 检测方法。
BMC Bioinformatics. 2010 Apr 29;11 Suppl 3(Suppl 3):S5. doi: 10.1186/1471-2105-11-S3-S5.
3
CMDR based differential evolution identifies the epistatic interaction in genome-wide association studies.基于CMDR的差分进化算法在全基因组关联研究中识别上位性相互作用。
Bioinformatics. 2017 Aug 1;33(15):2354-2362. doi: 10.1093/bioinformatics/btx163.
4
Performance of epistasis detection methods in semi-simulated GWAS.连锁不平衡检测方法在半模拟 GWAS 中的性能。
BMC Bioinformatics. 2018 Jun 18;19(1):231. doi: 10.1186/s12859-018-2229-8.
5
FEPI-MB: identifying SNPs-disease association using a Markov Blanket-based approach.FEPI-MB:基于马尔可夫毯的方法识别 SNP 与疾病的关联。
BMC Bioinformatics. 2011 Nov 24;12 Suppl 12(Suppl 12):S3. doi: 10.1186/1471-2105-12-S12-S3.
6
High-throughput analysis of epistasis in genome-wide association studies with BiForce.利用 BiForce 进行全基因组关联研究中的上位性的高通量分析。
Bioinformatics. 2012 Aug 1;28(15):1957-64. doi: 10.1093/bioinformatics/bts304. Epub 2012 May 21.
7
Genetic studies of complex human diseases: characterizing SNP-disease associations using Bayesian networks.复杂人类疾病的遗传学研究:使用贝叶斯网络表征单核苷酸多态性与疾病的关联
BMC Syst Biol. 2012;6 Suppl 3(Suppl 3):S14. doi: 10.1186/1752-0509-6-S3-S14. Epub 2012 Dec 17.
8
bNEAT: a Bayesian network method for detecting epistatic interactions in genome-wide association studies.bNEAT:一种用于检测全基因组关联研究中上位性相互作用的贝叶斯网络方法。
BMC Genomics. 2011;12 Suppl 2(Suppl 2):S9. doi: 10.1186/1471-2164-12-S2-S9. Epub 2011 Jul 27.
9
EPIQ-efficient detection of SNP-SNP epistatic interactions for quantitative traits.EPIQ:用于数量性状 SNP-SNP 上位性互作的高效检测。
Bioinformatics. 2014 Jun 15;30(12):i19-25. doi: 10.1093/bioinformatics/btu261.
10
LEAP: biomarker inference through learning and evaluating association patterns.LEAP:通过学习和评估关联模式进行生物标志物推断。
Genet Epidemiol. 2015 Mar;39(3):173-84. doi: 10.1002/gepi.21889. Epub 2015 Feb 12.

引用本文的文献

1
Multi-Objective Artificial Bee Colony Algorithm Based on Scale-Free Network for Epistasis Detection.基于无标度网络的多目标人工蜂群算法在连锁检测中的应用。
Genes (Basel). 2022 May 12;13(5):871. doi: 10.3390/genes13050871.
2
RIL-StEp: epistasis analysis of rice recombinant inbred lines reveals candidate interacting genes that control seed hull color and leaf chlorophyll content.RIL-StEp:水稻重组自交系的上位性分析揭示了控制种皮颜色和叶片叶绿素含量的候选互作基因。
G3 (Bethesda). 2021 Jul 14;11(7). doi: 10.1093/g3journal/jkab130.
3
Toxo: a library for calculating penetrance tables of high-order epistasis models.
Toxo:一个用于计算高阶上位性模型 penetrance 表的库。
BMC Bioinformatics. 2020 Apr 9;21(1):138. doi: 10.1186/s12859-020-3456-3.
4
Ensemble learning for detecting gene-gene interactions in colorectal cancer.用于检测结直肠癌中基因-基因相互作用的集成学习
PeerJ. 2018 Oct 29;6:e5854. doi: 10.7717/peerj.5854. eCollection 2018.
5
FDHE-IW: A Fast Approach for Detecting High-Order Epistasis in Genome-Wide Case-Control Studies.FDHE-IW:一种在全基因组病例对照研究中检测高阶上位性的快速方法。
Genes (Basel). 2018 Aug 29;9(9):435. doi: 10.3390/genes9090435.