微生物组丰度模式作为吸引子及其对微生物相互作用网络推断的影响

摘要:从丰度模式中推断微生物相互作用网络是提高我们对微生物群落,尤其是人体微生物群的理解的重要方法。在这里我们提出区分微生物丰度数据中包含的两个层次的信息:(1)数量丰度值和(2)微生物有无存在的模式。后者允许对微生物群落数据进行二进制观察,并将微生物数据解释为布尔网络的吸引子,或者更准确地说,是固定点。 从这些吸引子出发,我们的目标是推断出存在于微生物群落样本中的物种之间的相互作用网络。为了完成这个任务,我们引入了一种新的推断方法,将之前发表的ESABO (基于布尔运算下的丰度向量熵转移)方法与进化算法相结合。我们方法的关键思想是,推断出的网络应该能够再现原始的(观察到的)二进制丰度模式作为吸引子。 我们研究了这种进化方法的准确性和运行时间特性,以及在吸引子集合知识不完全的情况下的行为。基于对该方法的理论理解,我们展示了其在实证数据上的应用。

作者:Isabella-Hilda Mendler and Barbara Drossel and Marc-Thorsten H"utt

论文ID:2306.02100

分类:Populations and Evolution

分类简称:q-bio.PE

提交时间:2023-06-06

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