pathfindR: Ein R-Paket zur umfassenden Identifikation angereicherter Signalwege in Omics-Daten durch aktive Subnetzwerke

Die Signalweg-Analyse ist oft die erste Wahl, um die Mechanismen eines Phänotyps zu untersuchen. Konventionelle Methoden zur Signalweg-Analyse berücksichtigen jedoch nicht die komplexen Informationen der Protein-Protein-Interaktionen, was zu unvollständigen Schlussfolgerungen führt. Frühere Ansätze, die Protein-Protein-Interaktionsinformationen zur Verbesserung der Signalweg-Analyse nutzten, erzielten bessere Ergebnisse im Vergleich zu konventionellen Methoden. Hier stellen wir pathfindR vor, einen weiteren Ansatz, der Protein-Protein-Interaktionsinformationen ausnutzt, und das erste R-Paket für aktive-Subnetzwerk-orientierte Signalweg-Anreicherungsanalysen bei Klassenvergleichs-Omics-Experimenten. Unter Verwendung der aus einem Omics-Experiment gewonnenen Genliste, das zwei Proben-Gruppen vergleicht, identifiziert pathfindR aktive Subnetzwerke in einem Protein-Protein-Interaktionsnetzwerk. Anschließend führt es Signalweg-Anreicherungsanalysen auf diesen identifizierten Subnetzwerken durch. Um die Komplexität weiter zu reduzieren, bietet es Funktionen zur Clusterung der resultierenden Signalwege. Außerdem kann durch eine Bewertungsfunktion die Gesamtaktivität jedes Signalwegs in jeder Probe geschätzt werden. Die Leistungsfähigkeit unserer Signalweg-Analysemethode wird an drei Genexpressionsdatensätzen aufgezeigt und unsere Ergebnisse mit denen von drei populären Signalweg-Analyse-Tools verglichen. Die Resultate zeigen, dass literaturgestützte krankheitsrelevante Signalwege in unserem Ansatz höher rangierten als bei den anderen. Darüber hinaus identifizierte pathfindR zusätzliche relevante Signalwege für die Bedingungen, die von anderen Tools nicht gefunden wurden, einschließlich Signalwegen, die nach den Bedingungen benannt sind.