Ich suche seit einiger Zeit nach einer Antwort auf die folgende Frage. Über Hilfe/Ratschläge oder Hinweise wäre ich dankbar.
Ich arbeite sehr häufig mit einer Vielzahl von Proteinen und bewerte ihre Bedeutung in einem biologischen Netzwerk. Traditionell gibt es zwei Methoden, um Proteine in einem Netzwerk zu visualisieren und Rückschlüsse rein auf Basis der Netzwerkarchitektur zu ziehen, bevor man sich die Top-Treffer im Detail mit Hilfe von Datenbanken ansieht. Das eine ist der Grad und das andere der Clustering-Koeffizient.
Grad bezieht sich auf einen Knoten, der mit Kanten verbunden ist. Je höher der Grad, desto mehr Knoten sind mit einem gegebenen Knoten verbunden. Traditionell interpretieren Menschen Knoten mit hohem Grad als biologisch wichtig, sogenannte Hubs. Da Hubs so stark vernetzt sind, bedeutet dies, dass ein Ausfall eines biologischen Hubs katastrophale Folgen hat, da die Funktionen vieler Proteine mit Hubs zusammenhängen/abhängig sind.
Was mich jedoch verwirrt, ist die biologische Bedeutung des Clustering-Koeffizienten eines Knotens in einem bestimmten Netzwerk. Mir ist bewusst, dass sich der Clustering-Koeffizient auf die Tendenz der Nachbarn eines Knotens bezieht, sich miteinander zu verbinden. Ich war mir jedoch nicht sicher, was es biologisch bedeutet und ob das bedeutet, dass ein Knoten mit einem hohen Clustering-Koeffizienten „wichtiger“ ist als ein Knoten mit einem niedrigen Clustering-Koeffizienten. Dies erscheint mir einfach unwahrscheinlich, da Hub-Proteine als wichtige Proteine angesehen werden; Hubs haben jedoch normalerweise einen niedrigen Clustering-Koeffizienten, was jedoch nicht bedeutet, dass sie weniger wichtig sind, da sie hochgradig verbunden sind (hoher Grad). Um es im Klartext zu sagen, warum verwenden Menschen den Clustering-Koeffizienten in biologischen Netzwerken und welche biologischen Informationen liefern sie ihnen?
Daher würde ich mich über Erklärungen / Ratschläge und Referenzen freuen, die Sie mir geben könnten, um die biologische Bedeutung / Interpretation des Clustering-Koeffizienten zu verstehen.
Das finde ich erstmal eine interessante Frage.
Zusamenfassend:
Der Clustering-Koeffizient ist weit verbreitet
Es ist allgemein anerkannt, dass Hub-Gene wichtiger sind als schlecht verbundene Gene
aber die Forschung interessiert sich nicht immer für die Hub-Gene / Proteine / Moleküle (zum Beispiel sind die meisten Stoffwechselwege mit Wasser verbunden)
Beantwortung Ihrer Frage, warum Menschen diese Art von Methode verwenden möchten: Wenn Sie ein zufälliges Modell (Pfad) verwenden würden, werden die meisten Linien gleichmäßig zwischen den Knoten verteilt. Dies ist bei den meisten biologischen Netzwerken nicht der Fall. Aus diesem Grund kann der globale Clustering-Koeffizient verwendet werden, um zu sehen, ob ein Netzwerk biologisch sein könnte. Der Clustering-Koeffizient kann auch verwendet werden, um spezifischere Knoten herauszufinden. Wenn beispielsweise ein Protein eine Beziehung zu zwei anderen Proteinen hat (Bindung, Regulation etc.), stehen die beiden anderen Proteine auch eher in Beziehung zueinander (ähnlich einem sozialen Netzwerk).
Verweise:
http://en.wikipedia.org/wiki/Clustering_coefficient
Behzad Rowshanravan
Falle