Evaluación de métodos de comparación de redes biológicas y su capacidad para detectar estructuras similares

Las redes biológicas son una herramienta muy útil para poder analizar cómo interactúan diferentes moléculas para llevar a cabo procesos celulares. Para un mismo conjunto de genes o proteínas, y diferentes organismos se pueden construir varias redes, y surge la necesidad de compararlas para detectar...

Full description

Autores:
Parada Quintero, Martha Elena
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/66414
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/66414
http://bdigital.unal.edu.co/67440/
Palabra clave:
57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology
61 Ciencias médicas; Medicina / Medicine and health
Alineamiento de redes
Redes biológicas
Regiones iguales
Regiones similares
Topología
Network alignment
Biological networks
Identical regions
Similar regions
Network topology
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
Description
Summary:Las redes biológicas son una herramienta muy útil para poder analizar cómo interactúan diferentes moléculas para llevar a cabo procesos celulares. Para un mismo conjunto de genes o proteínas, y diferentes organismos se pueden construir varias redes, y surge la necesidad de compararlas para detectar diferencias y similitudes. En este trabajo, se hizo una revisión de los métodos computacionales que se han desarrollado para la comparación de redes biológicas, encontrando que los métodos de alineamiento son los más numerosos y populares. A partir de esto se buscó evaluar la capacidad que tienen los métodos de alineamiento para detectar regiones iguales o similares, basados solo en la topología de la red con el fin de que su uso fuera aplicable a diversos tipos de redes. Por esto se seleccionaron algunos de los métodos de alineamiento global-pareado que permiten comparar dos redes a lo largo de su extensión, estos métodos fueron GRAAL, HubAlign, CytoGEDEVO y SANA. Para la comparación de los métodos se utilizaron las redes metabólicas de la glicólisis y la biosíntesis de ácidos grasos de Caenorhabditis elegans, Escherichia coli y Saccharomyces cerevisiae. Los cuatro métodos detectaron algunas regiones iguales y similares presentes en las redes, CytoGEDEVO y GRAAL detectaron mayor número de nodos iguales. CytoGEDEVO y SANA presentaron mejores valores en las otras medidas de calidad del alineamiento y detectaron mayor número de estructuras similares, mientras que, HubAlign obtuvo los peores resultados en las comparaciones de las redes reales, y GRAAL para las redes simuladas. Se discuten los resultados obtenidos en función de las características de cada método y las redes usadas para la evaluación. Finalmente, se hacen recomendaciones para mejorar los métodos que existen actualmente.