COMPADRE: Detección de Vías Metabólicas Diferencialmente Expresadas Usando Transformaciones Lineales y No Lineales -Edición Única

Abstract

Las tecnologías de información facilitan el procesamiento y almacenamiento de grandes cantidades de datos, y sirven como herramienta de apoyo para realizar varias actividades en ámbitos como el laboral, educativo, las ciencias, entre otros. En biología, recientemente se han utilizado herramientas de software para hacer análisis de datos genómicos. Una de dichas tecnologías son los microarreglos de ADN que permiten medir la expresión de miles de genes dentro de un experimento clínico en diferentes organismos (humano, animales, vegetales). Uno de los métodos utilizados para el estudio de sistemas biológicos es la identificación de genes diferencialmente expresados usando métodos estadísticos como t- test. Tradicionalmente para la interpretación de dichos datos se realiza un análisis de sobre – representación. Desafortunadamente este análisis podría no detectar información importante, ya que su entrada es una lista de genes diferencialmente expresados. Otras herramientas que no son dependientes de la lista de genes y que usan una transformación, como PLAGE, detecta muchos falsos positivos según los experimentos realizados para este trabajo de tesis, haciendo que las detecciones no sean confiables. Por ello, en este proyecto se propone COMPADRE, una herramienta de software que detecta vías biológicas (conjuntos de genes) diferencialmente expresadas apoyándose de transformaciones para reducción de dimensiones, y de la remoción de genes diferencialmente expresados que podrían estar generando falsos positivos; así también la herramienta facilita la interpretación de los resultados las salidas que genera en forma de matrices y gráficamente. COMPADRE se ofrece libremente en forma de paquete del lenguaje estadístico R y a través de una aplicación web. Los experimentos controlados realizados en esta tesis sugieren que COMPADRE es superior a herramientas como DAVID, Babelomics, WebGestalt, GSEA, y significativamente superior que PLAGE; ya que detecta más vías biológicas diferencialmente expresadas que las mencionadas herramientas, y menos falsos positivos. Se recomienda ejecutar COMPADRE con la transformación PCA y complementar con ICA, ISOMAP y NMF cuando si los resultados con PCA son escasos.