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Puntuación de Sulston

La puntuación de Sulston es una ecuación utilizada en el mapeo de ADN para evaluar numéricamente la probabilidad de que una determinada similitud de "huella digital" entre dos clones de ADN sea simplemente el resultado del azar. Utilizado como tal, es una prueba de significancia estadística . Es decir, valores bajos implican que la similitud es significativa , lo que sugiere que dos clones de ADN se superponen entre sí y que la similitud dada no es sólo un evento casual. El nombre es un epónimo que se refiere a John Sulston en virtud de ser el autor principal del artículo que propuso por primera vez el uso de la ecuación. [1]

El problema de la superposición en el mapeo

Cada clon en un proyecto de mapeo de ADN tiene una "huella digital", es decir , un conjunto de longitudes de fragmentos de ADN inferidas a partir de (1) digerir enzimáticamente el clon, (2) separar estos fragmentos en un gel y (3) estimar sus longitudes basándose en el gel. ubicación. Para cada comparación de clones por pares, se puede establecer cuántas longitudes hay en cada conjunto de emparejamiento. Los casos que tienen al menos una coincidencia indican que los clones pueden superponerse porque las coincidencias pueden representar el mismo ADN. Sin embargo, se desconocen las secuencias subyacentes de cada coincidencia. En consecuencia, dos fragmentos cuyas longitudes coincidan aún pueden representar secuencias diferentes. En otras palabras, las coincidencias no indican de manera concluyente superposiciones. En cambio, el problema es utilizar coincidencias para clasificar probabilísticamente el estado de superposición.

Puntajes matemáticos en evaluación superpuesta

Los biólogos han utilizado diversos medios (a menudo combinados) para discernir superposiciones de clones en proyectos de mapeo de ADN . Si bien muchos son biológicos, es decir, buscan marcadores compartidos, otros son básicamente matemáticos y adoptan normalmente enfoques probabilísticos y/o estadísticos.

Exposición de la partitura de Sulston

La puntuación de Sulston tiene sus raíces en los conceptos de Bernoulli y procesos binomiales , como se muestra a continuación. Considere dos clones, y , que tengan longitudes de fragmentos medidas, respectivamente, donde . Es decir, clon tiene al menos tantos fragmentos como clon , pero normalmente más. La puntuación de Sulston es la probabilidad de que al menos las longitudes de los fragmentos del clon coincidan con cualquier combinación de longitudes del clon . Intuitivamente vemos que, como mucho, puede haber coincidencias. Así, para una comparación dada entre dos clones, se puede medir la significación estadística de una coincidencia de fragmentos, es decir , la probabilidad de que esta coincidencia se produzca simplemente como resultado de una casualidad. Valores muy bajos indicarían una coincidencia significativa que es muy poco probable que haya surgido por pura casualidad, mientras que valores más altos sugerirían que la coincidencia dada podría ser sólo una coincidencia.

Refinamiento matemático

En un artículo de 2005, [2] Michael Wendl dio un ejemplo que muestra que la suposición de ensayos independientes no es válida. Entonces, aunque la puntuación de Sulston tradicional representa una distribución de probabilidad , en realidad no es la distribución característica del problema de las huellas dactilares. Wendl pasó a dar la solución general a este problema en términos de los polinomios de Bell , mostrando que la puntuación tradicional sobrepredice los valores P en órdenes de magnitud. (Los valores P son muy pequeños en este problema, por lo que estamos hablando, por ejemplo, de probabilidades del orden de 10×10 −14 versus 10×10 −12 , siendo este último valor de Sulston 2 órdenes de magnitud demasiado alto.) Esta solución proporciona una base para determinar cuándo un problema tiene suficiente contenido de información para ser tratado mediante el enfoque probabilístico y también es una solución general al problema de cumpleaños de 2 tipos .

Una desventaja de la solución exacta es que su evaluación requiere un uso computacional intensivo y, de hecho, no es factible para comparar clones grandes. [2] Se han propuesto algunas aproximaciones rápidas a este problema. [3]

Referencias

  1. ^ Sulston J, Mallett F, Staden R, Durbin R, Horsnell T, Coulson A (marzo de 1988). "Software para mapeo del genoma mediante técnicas de toma de huellas dactilares". Comput Appl Biosci . 4 (1): 125–32. doi :10.1093/bioinformática/4.1.125. PMID  2838135.
  2. ^ ab Wendl MC (abril de 2005). "Evaluación probabilística de superposiciones de clones en el mapeo de huellas dactilares de ADN mediante modelos a priori". J. Computación. Biol . 12 (3): 283–97. doi :10.1089/cmb.2005.12.283. PMID  15857243.
  3. ^ Wendl MC (2007). "Métodos de corrección algebraica para la evaluación computacional de superposiciones de clones en el mapeo de huellas dactilares de ADN". Bioinformática BMC . 8 : 127. doi : 10.1186/1471-2105-8-127 . PMC 1868038 . PMID  17442113. 

Ver también