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Natalie 2.0:稀疏全局网络对齐是二次分配的特例。 (英语) Zbl 1461.90065号

摘要:分子相互作用的数据正以惊人的速度增长,而用于分析这些网络数据的可靠方法的发展仍然滞后。这尤其适用于比较网络分析领域,在该领域,人们希望确定生物网络之间的共性。由于生物功能主要在网络级别运行,因此显然需要拓扑感知的比较方法。我们提出了一种快速、稳健的全局网络对齐方法,能够灵活地处理各种评分方案,同时考虑了节点间的对应关系和网络拓扑。我们利用网络对齐是研究得很好的二次分配问题(QAP)的特例。我们关注稀疏网络对齐,其中每个节点只能映射到另一个网络中通常较小的节点子集。这对应于具有对称稀疏权重矩阵的QAP实例。我们通过改进拉格朗日松弛方法获得了该问题的强上下界,并引入了开源软件工具Natalie 2.0,这是我们方法的一个公开实现。在对六种不同物种的蛋白质相互作用网络的广泛计算研究中,我们发现我们的新方法优于其他已建立的和最新的方法。

理学硕士:

90B80型 离散位置和分配
05C85号 图形算法(图论方面)
92E10型 分子结构(图形理论方法、微分拓扑方法等)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Szklarczyk,D。;弗朗西斯科尼,A。;Wyder,S。;Forslund,K。;海勒,D。;韦尔塔·塞帕斯,J。;西蒙诺维奇,M。;Roth,A。;桑托斯,A。;沙福,K.P。;STRING v10:蛋白质-蛋白质相互作用网络,整合在生命树上;核酸研究:2015;第43卷。
[2] 沙兰,R。;Ideker,T。;通过生物网络比较建立细胞机械模型;自然生物技术:2006年;第24卷,427-433。
[3] Kanehisa,M。;Goto,S。;服部,M。;Aoki-Kinoshita,K.F。;伊藤,M。;川岛,S。;Katayama,T。;荒木,M。;平川,M。;从基因组学到化学基因组学:KEGG的新进展;核酸研究:2006;第34卷。
[4] 阿龙,美国。;网络主题:理论与实验方法;自然版本遗传学:2007; 第8卷,450-461。
[5] Elmsallati,A。;克拉克,C。;J.卡利塔。;蛋白质相互作用网络的全球比对:一项调查;IEEE/ACM传输。计算。生物信息:2015; 第99卷。
[6] 辛格,R。;徐,J。;伯杰,B。;多蛋白质相互作用网络的全局比对及其在功能正形检测中的应用;程序。国家。阿卡德。科学。美国:2008年;第105卷,12763-12768。
[7] Klau,G.W。;一种新的基于图的成对全局网络对齐方法;BMC生物信息:2009; 第10卷。
[8] Kuchaiev,O。;Milenkovic,T。;梅米舍维奇,V。;海耶斯,W。;Przulj,N。;拓扑网络比对揭示生物功能和系统发育;J.R.Soc.接口:2010年;第7卷,1341-54。
[9] 帕特罗·R。;金斯福德,C。;基于多尺度谱特征的全局网络对准;生物信息学:2012年;第28卷,3105-3114。
[10] Neyshabur,B。;Khadem,A。;哈希米法尔,S。;阿拉伯,S.S。;NETAL:一种新的基于图的蛋白质-蛋白质相互作用网络全局比对方法;生物信息学:2013;第29卷,1654-1662。
[11] 阿联酋阿拉达。;Erten,C。;SPINAL:可伸缩的蛋白质相互作用网络比对;生物信息学:2013;第29卷,917-924。
[12] Chindelevitch,L。;马,C.Y。;廖,C.S。;伯杰,B。;优化蛋白质相互作用网络的全局对齐;生物信息学:2013;第29卷,2765-2773。
[13] 哈希米法尔,S。;徐,J。;HubAlign:一种精确有效的蛋白质相互作用网络全局比对方法;生物信息学:2014;第30卷,i438-i444。
[14] 维贾扬,V。;萨拉夫,V。;Milenković,T。;MAGNA++:通过节点和边缘保护最大限度地提高全球网络对齐的准确性;生物信息学:2015;第31卷。
[15] 克拉克,C。;J.卡利塔。;一种用于PPI网络对准的多目标模因算法;生物信息学:2015;第31卷,1988年至1998年。
[16] 北卡罗来纳州马洛德·多宁。;Przulj,N。;L-GRAAL:基于拉格朗日图的网络对准器;生物信息学:2015;第31卷,2182-2189。
[17] Natalie 2.0。
[18] El-Kebir,M。;勃兰特,B.W。;赫林加,J。;Klau,G.W。;NatalieQ:用于蛋白质相互作用网络查询的web服务器;BMC系统。生物:2014年;第8卷。
[19] NatalieQ。
[20] 卡普,R.M。;组合问题的可约性;计算机计算的复杂性:1972年美国纽约州纽约市,85-103. ·Zbl 1467.68065号
[21] 劳勒,E.L。;二次分配问题;管理科学:1963; 第9卷,586-599·Zbl 0995.90579号
[22] W.P.亚当斯。;约翰逊,T。;基于改进线性规划的二次指派问题的下界;DIMACS系列。离散。数学。西奥。计算。科学:1994年;第16卷,第43-77页·Zbl 0819.90049号
[23] 库恩,H.W。;指派问题的匈牙利方法;海军后勤研究。问:1955年;第2卷,83-97·Zbl 0143.41905号
[24] Munkres,J。;分配与运输问题的算法;SIAM J.应用。数学。:1957; 第5卷,32-38·Zbl 0083.15302号
[25] 埃德蒙兹,J。;卡普,R.M。;网络流问题算法效率的理论改进;J.ACM:1972年;第19卷,248-264·Zbl 0318.90024号
[26] 埃德蒙兹,J。;小路、树木和花朵;可以。数学杂志:1965;第17卷,449-467·Zbl 0132.20903号
[27] Guignard,M。;拉格朗日松弛;排名前:2003年;第11卷,151-200·Zbl 1079.90087号
[28] 持有,M。;卡普,R.M。;旅行商问题与最小生成树:第二部分;数学。程序:1971; 第1卷,6-25·Zbl 0232.90038号
[29] 卡普拉拉。;菲舍蒂,M。;托斯,P。;求解集合覆盖问题的一种启发式方法;操作。决议:1999年;第47卷,730-743·兹比尔0976.90086
[30] LEMON图形库。
[31] 阿什伯恩,M。;球,C.A。;布雷克,J.A。;博茨坦,D。;巴特勒1号,H。;Cherry,J.M。;戴维斯,A.P。;Dolinski,K。;德怀特,S.S。;Eppig,J.T。;基因本体论:生物学统一的工具;自然遗传学:2000; 第25卷,25-29页。
[32] 库托,F.M。;M.J.席尔瓦。;库蒂尼奥,P.M。;基因本体术语语义相似度的度量;数据知识。工程:2007年;第61卷,137-152。
[33] 沃勒,I。;Andonov,R。;Klau,G.W。;蛋白质结构距离矩阵优化比对的算法工程;最佳方案。信函:2011; 第5卷,421-433·Zbl 1259.90073号
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