Modularity and directionality in genetic interaction maps.
Modularity and directionality in genetic interaction maps.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btq197
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发表时间：
2010-06-15
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Friedman N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jaimovich A;Rinott R;Schuldiner M;Margalit H;Friedman N
动机：基因之间的遗传相互作用反映了由广泛的分子机制引起的功能关系。大规模的遗传相互作用分析导致了丰富的信息基因之间的功能关系。然而，大量观察到的相互作用，沿着实验噪音，使得这种测定的解释成为一个重大挑战。结果如下：在这里，我们介绍了一种计算方法来组织遗传相互作用，并表明大部分观察到的相互作用可以组织在一个层次结构的模块。揭示这种组织使人们能够深入了解细胞机器的功能，并突出相互作用图的全局属性。为了进一步了解这些相互作用的性质，我们在广泛的条件下整合了遗传筛选的数据，揭示了超过三分之一的观察到的加重（即合成的病态/致命）相互作用是单向的，其中一个基因可以缓冲干扰另一个基因的影响，但反之亦然。此外，大多数具有多重加重相互作用的基因模块被发现参与这种单向相互作用。我们证明，识别外部刺激，模仿特定基因敲除的效果提供了见解的作用，在维持细胞的完整性的个别模块。可用性：我们设计了一个免费访问的网络工具，其中包括我们的所有调查结果，并专门用于有效浏览我们的结果（http：//compbio.cs.huji.ac.il/GIAalysis）。联系方式：maya. weizmann.ac.il; hanahm@ekmd.huji.ac.il; nir@cs.huji.ac.il补充信息：补充数据可在生物信息学在线获得。
Motivation: Genetic interactions between genes reflect functional relationships caused by a wide range of molecular mechanisms. Large-scale genetic interaction assays lead to a wealth of information about the functional relations between genes. However, the vast number of observed interactions, along with experimental noise, makes the interpretation of such assays a major challenge. Results: Here, we introduce a computational approach to organize genetic interactions and show that the bulk of observed interactions can be organized in a hierarchy of modules. Revealing this organization enables insights into the function of cellular machineries and highlights global properties of interaction maps. To gain further insight into the nature of these interactions, we integrated data from genetic screens under a wide range of conditions to reveal that more than a third of observed aggravating (i.e. synthetic sick/lethal) interactions are unidirectional, where one gene can buffer the effects of perturbing another gene but not vice versa. Furthermore, most modules of genes that have multiple aggravating interactions were found to be involved in such unidirectional interactions. We demonstrate that the identification of external stimuli that mimic the effect of specific gene knockouts provides insights into the role of individual modules in maintaining cellular integrity. Availability: We designed a freely accessible web tool that includes all our findings, and is specifically intended to allow effective browsing of our results (http://compbio.cs.huji.ac.il/GIAnalysis). Contact: maya.schuldiner@weizmann.ac.il; hanahm@ekmd.huji.ac.il; nir@cs.huji.ac.il Supplementary information: Supplementary data are available at Bioinformatics online.
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