EXPLANA: un flujo de trabajo fácil de usar para el ANálisis EXPLoratorio y la selección de características en...

Área de la Ciencia:

• Investigación del Microbioma; Bioinformática; Biología Computacional

Sus antecedentes:

• Los estudios de microbioma longitudinales (LMS) presentan desafíos analíticos, incluyendo datos no independientes que requieren modelos de efectos mixtos.
• El gran volumen de datos exige análisis exploratorios para identificar factores relacionados con los resultados.
• El análisis de cambios en LMS es potente pero a menudo carece de metodologías claras, especialmente al distinguir entre diseños de estudio observacionales e intervencionistas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un flujo de trabajo robusto de selección de características, EXPLANA (ANálisis EXPLoratorio), para estudios de microbioma longitudinales.
• Soportar datos numéricos y categóricos, y acomodar estudios transversales.
• Simplificar la identificación de variables estadísticamente significativas y su relación con los resultados en LMS.

Principales métodos:

• Combinó métodos de aprendizaje automático con varios cálculos de cambio y técnicas de interpretación posteriores.
• Desarrolló un flujo de trabajo de selección de características que soporta datos numéricos y categóricos.
• Integró métodos para generar un informe interactivo que resume los análisis y resultados.

Principales resultados:

• EXPLANA demostró un fuerte rendimiento en datos longitudinales simulados con una precisión equilibrada de 0.91.
• El flujo de trabajo superó a la herramienta de volatilidad de características de QIIME 2 (0.95 frente a 0.56 de precisión equilibrada).
• Identificó cambios novedosos en características categóricas dependientes del orden, como efectos distintos para secuencias A_B frente a B_A.

Conclusiones:

• EXPLANA es una herramienta de aplicación general que simplifica la analítica para identificar características relacionadas con los resultados en LMS.
• El flujo de trabajo aborda eficazmente los desafíos en el análisis de datos de microbioma longitudinales.
• Proporciona un informe interactivo y fácil de usar para una interpretación clara de los métodos y resultados.