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DNA甲基化数学模型的数据驱动选择和参数估计。 (英语) Zbl 1409.92085号

小结:表观遗传学作为支撑健康的关键过程正在崭露头角。尤其是新出现的实验证据表明,DNA甲基化状态的改变与健康寿命和衰老有关。哺乳动物DNA甲基化状态是由一系列复杂的生物化学和分子过程维持的。可以说,这些基本细胞过程的变化最终会导致异常DNA甲基化模式的形成,而异常DNA甲基化成为癌症、阿尔茨海默病和心血管疾病等疾病的标志。近年来,数学模型被用作有效的工具,帮助我们更好地理解支持DNA甲基化的动力学。本文提出了线性和非线性模型,这些模型封装了定义DNA甲基化的分子机制的动力学。应用最近开发的贝叶斯算法进行参数估计和模型选择,我们能够估计包含标称参数值的参数分布。利用有限的噪声观测,该方法还确定了观测结果来源的甲基化模型,表明我们的方法在确定哪些模型最适合DNA甲基化的生物数据方面具有实际应用。

理学硕士:

92C40型 生物化学、分子生物学
62页第10页 统计学在生物学和医学中的应用;元分析
92-04 生物相关问题的软件、源代码等

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参考文献:

[1] Barber,D.,《贝叶斯推理和机器学习》(2012),剑桥大学出版社·Zbl 1267.68001号
[2] Beck,J.L。;Yuen,K.-V.,《使用响应测量的模型选择:贝叶斯概率方法》,J.Eng.Mech。,130, 2, 192-203 (2004)
[3] 鲍曼,C。;Larson,K。;Roitershtein,A。;斯坦因,D。;Matzavinos,A.,脂质双层膜基于颗粒模拟的贝叶斯不确定性量化,(Stolarska,M.;Tarfulea,N.,《细胞运动:建模与应用》(2018),Springer),77-102
[4] 陈,Z.-x。;Riggs,A.D.,哺乳动物的DNA甲基化和去甲基化,生物学杂志。化学。,286, 21, 18347-18353 (2011)
[5] Ching,J。;陈永川,用于贝叶斯模型更新、模型类选择和模型平均的过渡马尔可夫链蒙特卡罗方法,J.Eng.Mech。,133, 7, 816-832 (2007)
[6] 克里德,K.S。;Yang,T.P。;Berry,R.J。;Bailey,L.B.,《叶酸和DNA甲基化:叶酸作用的分子机制和证据综述》,高级营养学家。,3, 1, 21-38 (2012)
[7] De Jager,P.L。;斯利瓦斯塔瓦,G。;Lunnon,K。;伯吉斯,J。;Schalkwyk,L.C.公司。;Yu,L。;伊顿,M.L。;基南,B.T。;恩斯特·J。;McCabe,C。;唐,A。;Raj,T。;Replogle,J。;布劳德尔,W。;加布里埃尔,S。;Chai,H.S。;Younkin,C。;Younkin,S.G。;邹,F。;Szyf,M。;爱泼斯坦,C.B。;施耐德,J.A。;伯恩斯坦,B.E。;梅斯纳,A。;Ertekin-Taner,N。;奇布尼克,L.B。;凯利斯,M。;Mill,J。;Bennett,D.A.,《阿尔茨海默病:ANK1、BIN1、RHBDF2和其他位点脑DNA甲基化的早期改变》,《国家神经科学》。,17, 1156-1163 (2014)
[8] Delgado-Calel,J。;费尔南德斯,A.F。;塞恩斯,J。;Zarrabeitia,麻省理工学院。;萨努多,C。;加西亚·雷内多,R。;佩雷兹·努涅斯,M.I。;加西亚·伊巴比亚,C。;弗拉加,M.F。;Riancho,J.A.,《骨的全基因组分析揭示了骨质疏松和骨关节炎中不同的甲基化区域》,大黄关节炎。,65, 1, 197-205 (2013)
[9] 埃斯特勒,M。;席尔瓦,J.M。;多明格斯,G。;博尼拉,F。;Matias-Guiu,X。;Lerma,E。;Bussaglia,E。;Prat,J。;哈克斯,I.C。;雷帕斯基,E.A。;加布里尔森,E。;舒特,M。;Baylin,S.B。;Herman,J.G.,散发性乳腺和卵巢肿瘤中启动子高甲基化和brca1失活,JNCI,92,7,564-569(2000)
[10] 哈吉杜卡斯,体育。;Angelikopoulos,P。;Papadimitriou,C。;Koumoutsakos,P.,∏4U:复杂模型贝叶斯不确定性量化的高性能计算框架,J.Compute。物理。,284, 1-21 (2015) ·Zbl 1352.65009号
[11] Haerter,J.O。;Lövkvist,C。;多德,I.B。;Snepen,K.,CpG位点之间的协作是DNA甲基化状态的稳定体细胞遗传所必需的,Nucl。《酸类研究》,42,4,2235-2244(2014)
[12] Hervuet,E。;佩克索托,P。;Delage-Mourroux,R。;Boyer-Guittaut,M。;Cartron,P.-F.,DNA甲基化对DNMT的特定或非特定招募,表观遗传学困境,临床。表观遗传学,10,1,17(2018)
[13] Horvath,S.,人类组织和细胞类型的DNA甲基化年龄,基因组生物学。,14, 10, 3156 (2013)
[14] Horvath,S。;Gurven,M。;莱文,M.E。;特朗布尔,公元前。;卡普兰,H。;Allayee,H。;里兹,B.R。;陈,B。;卢,A.T。;Rickabaugh,T.M。;杰米森,B.D。;Sun,D。;李,S。;Chen,W。;金塔纳-穆里。;Fagny,M。;Kobor,M.S。;曹,P.S。;Reiner,A.P。;Edlefsen,K.L。;Absher,D。;Assimes,T.L.,《种族/种族、性别和冠心病的表观遗传时钟分析》,《基因组生物学》。,17, 1, 171 (2016)
[15] 亨特,A。;Spechler,P.A。;Cwanger,A。;Song,Y。;张,Z。;Ying,G.-s。;亨特,A.K。;德佐顿,E。;Dunaief,J.L.,DNA甲基化与AMD,Investig的基因表达改变有关。眼科学。视觉。科学。,53, 4, 2089 (2012)
[16] 杰尔奇,A。;Jurkowska,R.Z.,DNA甲基化的新概念,生物化学趋势。科学。,39, 7, 310-318 (2014)
[17] 琼斯,M.J。;古德曼,S.J。;Kobor,M.S.,DNA甲基化与健康人类衰老,《衰老细胞》,14,6,924-932(2015)
[18] Jones,P.A。;Liang,G.,《重新思考DNA甲基化模式是如何维持的》,自然科学出版社。,10, 805-811 (2009)
[19] Klutstein,M。;奈杰曼,D。;格林菲尔德,R。;Cedar,H.,癌症和衰老中的DNA甲基化,癌症研究,76,12,3446-3450(2016)
[20] Larson,K.、Bowman,C.、Chen,Z.、Hadjidoukas,P.、Papadimitriou,C.、Koumoutsakos,P.和Matzavinos,A.,2018年。人口网络中流行病的数据驱动预测和来源识别。提交; Larson,K.、Bowman,C.、Chen,Z.、Hadjidoukas,P.、Papadimitriou,C.、Koumoutsakos,P.和Matzavinos,A.,2018年。人口网络中流行病的数据驱动预测和来源识别。提交
[21] Lokk,K。;莫杜库尔,V。;拉贾谢卡尔,B。;马尔滕斯,K。;梅吉,R。;科尔德,R。;科特西纳,M。;尼尔森,T.K。;维洛,J。;Salumets,A。;Tönisson,N.,人类组织的DNA甲基组分析确定了全球和组织特异性甲基化模式,基因组生物学。,15, 4, 3248 (2014)
[22] Lövkvist,C。;多德,I.B。;Sneppen,K。;Haerter,J.O.,人类表观基因组中的DNA甲基化取决于CpG位点的局部拓扑,《核酸研究》,44,11,5123-5132(2016)
[23] Lövkvist,C。;多德,I.B。;Sneppend,K。;Haerter,J.O.,人类表观基因组中的DNA甲基化取决于CpG位点的局部拓扑,《核酸研究》,44,11,5123-5132(2016)
[24] Mc Auley,M.T。;穆尼,K.M。;Salcedo Sora,J.E.,叶酸代谢和DNA甲基化的计算建模:对理解健康和衰老的影响,简报。生物信息。,19, 2, 303-317 (2018)
[25] 麦戈文,A.P。;鲍威尔,B.E。;Chevassut,T.J.,DNA甲基化的动态多组分模型,在血液恶性肿瘤中具有可证明的预测价值,J.Theor。生物学,310,14-20(2012)·Zbl 1337.92063号
[26] Razin,A。;Riggs,A.,DNA甲基化和基因功能,《科学》,210,4470,604-610(1980)
[27] Robertson,K.D.,DNA甲基化,甲基转移酶与癌症,癌基因,203139-3155(2001)
[28] Robertson,K.D。;尤兹沃基,E。;梁,G。;塔尔马奇,C。;苏梅基,J。;Gonzales,F.A。;Jones,P.A.,《人类DNA甲基转移酶(DNMTs)1,3a和3b:协调正常组织中的mRNA表达和肿瘤中的过度表达》,《核酸研究》,27,11,2291-2298(1999)
[29] Scourzic,L。;Mouly,E。;Bernard,O.A.,TET蛋白与癌症中胞嘧啶去甲基化的控制,《基因组医学》,第7、1、9页(2015年)
[30] Z.D.史密斯。;Meissner,A.,《DNA甲基化:哺乳动物发育中的作用》,《自然评论遗传学》。,14, 204-220 (2013)
[31] Waterland,R.A。;Michels,K.B.,发育起源假说的表观遗传流行病学,《年鉴》。修订版Nutr。,27, 1, 363-388 (2007)
[32] Yuen,K.-V.,《结构动力学和土木工程的贝叶斯方法》(2010),John Wiley&Sons
[33] Zagkos,L。;奥利,M.M。;罗伯茨,J。;Kavallaris,N.I.,《DNA甲基化动力学的数学模型:对健康和衰老的影响》,J.Theor。生物学,462184-193(2019)·Zbl 1406.92225号
[34] 钟,J。;Agha,G。;Baccarelli,A.A.,《DNA甲基化在心血管风险和疾病中的作用》,Circ。第118、119-131号决议(2016年)
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