TEAK: topology enrichment analysis framework for detecting activated biological subpathways.
TEAK: topology enrichment analysis framework for detecting activated biological subpathways.
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DOI：
10.1093/nar/gks1299
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发表时间：
2013-02-01
影响因子：
14.9
通讯作者：
Zhu D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Judeh T;Johnson C;Kumar A;Zhu D
为了有效地挖掘基因表达数据集，分析框架需要结合识别丰富的生物学相关子通路内基因间关系的方法。为此，我们开发了拓扑丰富分析框架（TEAK）。 TEAK 采用新颖的内部算法和定制的 Clique Percolation 方法分别提取线性和非线性 KEGG 子路径。 TEAK 使用贝叶斯信息准则对上下文特定数据和 Kullback-Leibler 散度对病例对照数据进行子路径评分。在本文中，我们利用 TEAK 进行实验研究来分析微阵列数据集，以分析真核生物酿酒酵母模型中的应激反应。使用公共微阵列数据集，我们通过 TEAK 识别了酵母对氮胁迫反应期间激活的线性鞘脂代谢子途径，并对相应缺失菌株进行表型分析，表明先前未报告的 dpl1Δ 和 lag1Δ 突变体在氮限制条件下的适应性缺陷。此外，我们通过分析删除两个关键丝状生长转录因子 FLO8 和 MSS11 后转录水平的变化，研究了酵母丝状对氮胁迫的反应。通过 TEAK，我们发现了涉及 SLC1 基因的非线性甘油磷脂代谢子途径，我们通过突变分析发现该基因是酵母丝状生长所必需的。
To mine gene expression data sets effectively, analysis frameworks need to incorporate methods that identify intergenic relationships within enriched biologically relevant subpathways. For this purpose, we developed the Topology Enrichment Analysis frameworK (TEAK). TEAK employs a novel in-house algorithm and a tailor-made Clique Percolation Method to extract linear and nonlinear KEGG subpathways, respectively. TEAK scores subpathways using the Bayesian Information Criterion for context specific data and the Kullback-Leibler divergence for case–control data. In this article, we utilized TEAK with experimental studies to analyze microarray data sets profiling stress responses in the model eukaryote Saccharomyces cerevisiae. Using a public microarray data set, we identified via TEAK linear sphingolipid metabolic subpathways activated during the yeast response to nitrogen stress, and phenotypic analyses of the corresponding deletion strains indicated previously unreported fitness defects for the dpl1Δ and lag1Δ mutants under conditions of nitrogen limitation. In addition, we studied the yeast filamentous response to nitrogen stress by profiling changes in transcript levels upon deletion of two key filamentous growth transcription factors, FLO8 and MSS11. Via TEAK we identified a nonlinear glycerophospholipid metabolism subpathway involving the SLC1 gene, which we found via mutational analysis to be required for yeast filamentous growth.
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