Significado biológico/interpretación del coeficiente de agrupamiento

He estado buscando durante algún tiempo para encontrar una respuesta a la siguiente pregunta. Agradecería cualquier ayuda/consejo o indicaciones.

Trabajo con mucha frecuencia con un gran número de proteínas y evalúo su importancia en una red biológica. Tradicionalmente, se utilizan dos métodos para visualizar las proteínas en una red y sacar conclusiones puramente sobre la base de la arquitectura de la red, antes de examinar los principales resultados en detalle mediante el uso de bases de datos. Uno es el grado y el otro es el coeficiente de agrupación.

El grado se refiere a un nodo que está conectado a los bordes. Cuanto mayor sea el grado, más nodos están conectados a un nodo dado. Tradicionalmente, las personas interpretan los nodos con un alto grado de importancia biológica, los llamados centros. Dado que los centros están tan altamente conectados, significa que la falla de un centro biológico tiene consecuencias catastróficas, ya que las funciones de muchas proteínas están relacionadas o dependen de los centros.

Sin embargo, lo que me confunde es el significado biológico del coeficiente de agrupamiento de un nodo en una red determinada. Soy consciente de que el coeficiente de agrupamiento se refiere a la tendencia de los vecinos de un nodo a conectarse entre sí; sin embargo, no estaba seguro de qué significa biológicamente y si eso significa que un nodo con un alto coeficiente de agrupamiento es más "importante" que un nodo con un bajo coeficiente de agrupamiento. Esto me parece poco probable porque las proteínas centrales se consideran proteínas importantes; sin embargo, los concentradores suelen tener un coeficiente de agrupamiento bajo, pero eso no significa que sean menos importantes, ya que están altamente conectados (alto grado). Por lo tanto, para decirlo en lenguaje sencillo, ¿por qué las personas usan el coeficiente de agrupación en redes biológicas y qué información biológica les proporciona?

Por lo tanto, agradecería cualquier explicación/consejo y referencias que pueda proporcionarme que me ayuden a comprender el significado/interpretación biológica del coeficiente de agrupamiento.

Respuestas (1)

En primer lugar, me parece una pregunta interesante.

En breve:

  • El coeficiente de agrupamiento es ampliamente utilizado

  • Es ampliamente aceptado que los genes centrales son más esenciales que los genes mal conectados.

  • pero la investigación no siempre está interesada en los genes / proteínas / moléculas centrales (por ejemplo, la mayoría de las vías metabólicas involucran agua)

Respondiendo a su pregunta, por qué la gente querría usar este tipo de método: si tomara un modelo aleatorio (camino), la mayoría de las líneas se distribuirán por igual entre los nodos. Este no es el caso de la mayoría de las redes biológicas. Debido a esto, la eficiencia de agrupamiento global se puede usar para ver si una red podría ser biológica. La eficiencia de agrupamiento también se puede utilizar para obtener información sobre nodos más específicos. Por ejemplo, si una proteína tiene una relación con otras dos proteínas (unión, regulación, etc.), es más probable que las otras dos proteínas tengan una relación entre sí (similar a una red social).

Referencias:

http://en.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_agrupamiento

http://www.biomedcentral.com/1752-0509/6/34

http://www.pnas.org/content/99/12/7821.full.pdf+html

¡Sí, la parte sobre el coeficiente de agrupamiento de un nodo específico responde a mi pregunta! También pensé que quizás un nodo con un alto coeficiente de agrupamiento muestra una cierta redundancia de ese nodo en un subclúster de una red, ya que si su conexión con sus vecinos inmediatos finaliza, esos nodos vecinos aún permanecerían conectados. ¿Sería esa también una interpretación correcta? ¡Muchas gracias por las referencias!
Creo que eso depende de lo que representen los nodos. En el caso de los genes hub, no creo que redundante sea la palabra correcta (ya que el agua es obviamente necesaria para el metabolismo).