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阿文·梅斯特;李，叶亨利;Choi，Bokyung公司;王永红（Wong，Wing Hung）

学习基因调控的非线性动力学系统模型：扰动稳态方法。 （英语） Zbl 1283.92040号

附录申请。斯达。 7，第3期，1311-1333（2013）.
摘要：生物结构和功能取决于许多基因之间复杂的调控相互作用。高通量全基因组测量技术提供了丰富的基因表达数据，但仍然需要有效的基因调控网络推断方法。基于基因调控定量描述的模型方法是最有前途的方法之一，但许多此类方法依赖于简单的局部模型或缺乏实验可解释性的特殊推理方法。
我们提出了一种实验设计，并开发了一种相关的统计方法，通过学习标准的定量、可解释、可预测、基于生物物理的基因调控常微分方程模型来推断基因网络。我们使用来自系统扰动稳定状态的基因表达测量来拟合模型参数，如过度表达或敲除实验后的结果。尽管原始模型是非线性的，但我们的设计允许我们将注意力限制在稳态并使用套索进行参数选择，从而将其转化为凸优化问题。在这里，我们描述了模型和推理算法，并将其应用于一个合成的六基因系统，证明了该模型的详细性和灵活性足以解释激活和抑制以及协同和自我调节，并且该算法可以高效、准确地恢复用于生成数据的参数。

引用于2文件

MSC公司：

92立方厘米 系统生物学、网络
34C60个 常微分方程模型的定性研究与仿真
62页第10页 统计学在生物学和医学中的应用；元分析
90C25型 凸面编程
49N90型 最优控制和微分对策的应用
92-08 生物学相关问题的计算方法

关键词：

基因表达调控;热力学模型;基因网络推理;约束凸优化;参数选择;扰动稳态;全基因组表达测量;合成基因网络

软件：

GeneNetWeaver
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.Meister}等人，Ann.Appl。Stat.7，No.3，1311--1333（2013；Zbl 1283.92040）
全文： 内政部 arXiv公司 欧几里得

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