1美国杜克大学医学院,美国北卡罗来纳州达勒姆大学医学院,美国2杜克大学血液学典型科学系高维细胞多摩学数据对于理解生物控制的各个层次至关重要。单一的'Omic方法提供了重要的见解,但在处理基因,蛋白质,代谢产物以及其他方面的复杂关系方面常常缺乏。在这里,我们提出了一种称为Gaudi的新颖,非线性和无监督的方法(通过UMAP数据集成进行组聚集),该方法利用独立的UMAP嵌入来进行多种数据类型的并发分析。Gaudi比几种最先进的方法更好地发现不同的OMIC数据之间的非线性关系。这种方法不仅通过它们的多摩尼克曲线群簇样本,而且还识别了每个OMICS数据集的潜在因素,从而促进对每个群集有助于的基本特征的解释。因此,Gaudi促进了更直观,可解释的可视化,从而从广泛的实验设计中识别出新颖的见解和潜在的生物标志物。引言多摩变分析整合了各种数据类型,例如基因组学,蛋白质组学和代谢组学。组合多种OMICS模式比单独分析每种数据类型时,有可能发现新颖的见解和生物标志物(1,2)。高通量技术的增长促使OMICS数据呈指数增加,这突显了对新的集成方法的迫切需求。传统的多摩学集成方法主要集中在降低尺寸技术上。例如,在RGCCA(3)中使用了基于规范相关分析(CCA)的方法,而MCIA中使用了共惯性分析(4)。同样,贝叶斯因子分析基于MOFA+(5)等方法,负基质分解对于Intnmf(6),主成分分析(7)和独立组件分析是TICA(8)的基础。尽管这些方法已在各种OMICS数据集和生物环境中应用,但它们的有效性和局限性各不相同,强调了在其应用中需要仔细考虑的需求(9)。这些方法共享的中心限制是它们对线性假设的依赖。虽然在某些情况下合适,但这种假设可能不足以准确捕获复合物,通常是非线性的相互作用(10,11)。此外,它们的计算强度构成了挑战,尤其是对于大型数据集。应对这些挑战,最近的进步已转向非线性整合方法(9,10)。均匀的歧管近似和投影(UMAP)是一种降低技术,可以揭示复杂数据集中的基础结构(12)。通过将流形学习与拓扑数据分析相结合,它可以有效地可视化较低空间中的高维数据。UMAP通过有效地从PCA和T-SNE等其他方法中脱颖而出
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