مقايسه نتايج خوشه بندي سلسله مراتبي و غيرسلسله مراتبي پروتيين هاي مرتبط با سرطان هاي مري، معده و كلون براساس تشابهات تفسير هستي شناسي ژني

Comparison of the results of hierarchical and non-hierarchical clustering of proteins associated with cancers of esophagus, stomach and colon via similarity of gene ontology annotation

مقدمه و هدف: به¬كارگيري روش¬هاي پروتئوميك و پيشرفت پژوهش¬هاي با توان بالاي پروتئين¬ها زمينه¬ساز نياز به روش¬هاي تازه در تحليل¬هاي بيوانفورماتيك نتايج آزمايشگاهي-شده¬است. تحليل خوشه¬اي، روش آماري مناسبي است كه مي¬تواند در تحليل اين¬گونه داده¬ها، استفاده¬شود. هدف از اين پژوهش، ارزيابي كارايي روش خوشه¬بندي فازي در تحليل پروتئين¬هاي مرتبط با سرطان¬هاي دستگاه گوارش بوده¬است. مواد و روش¬ها: در اين پژوهش، پروتئين¬هاي شناسايي¬شده مرتبط با سرطان¬هاي مري، معده و كلون با استفاده از روش¬هاي خوشه¬بندي سلسله مراتبي و غيرسلسله مراتبي تحليل و بررسي¬شدند. براساس هر يك از ابعاد هستي¬شناسي ژني، پروتئين¬ها را خوشه¬بندي كرده، نتايج را با يكديگر مقايسه كرديم. يافته¬ها: نتايج به¬دست¬آمده نشان داد، عملكرد دو روش خوشه¬بندي سلسله مراتبي و تقسيم-بندي به يكديگر نزديك بوده¬¬است. با وجود چشمگير نبودن عرض سايه¬نماي كل خوشه¬بندي¬ها، بيشتر پروتئين¬هاي در هر خوشه، داراي اشتراكات بيولوژيكي قابل توجهي هستند. نتايج به-دست¬آمده نشان مي¬دهد، روش¬هاي خوشه¬بندي توانسته¬اند الگوهاي تفسيري جديدي را كه قبل از خوشه¬بندي پروتئين¬ها مشخص نشده¬بودند، آشكار سازند. نتيجه¬گيري: با بررسي نتايج حاصل از خوشه¬بندي PAM و خوشه¬¬بندي سلسله مراتبي، مشخص شد، نتايج اين دو خوشه¬بندي بسيار مشابه يكديگر هستند. شايد بتوان گفت، روش PAM به دليل معرفي نماينده¬¬اي براي هر خوشه، موشكافانه¬تر عمل كرده، در حالي¬كه روش سلسله مراتبي ساده¬تر بوده¬است. همچنين به نظر مي¬رسد، پروتئين¬هايي كه براساس تشابهات جايگاه سلولي در كنار يكديگر قرار مي¬گيرند، داراي تشابهات بيولوژيكي و عملكردي نيز هستند كه بايد اين مسئله بيشتر بررسي¬¬شود.

Background and Objective: Using proteomic methodologies and advent of high-throughput (HTP) investigation of proteins has created a need for new approaches in bioinformatics analysis of experimental results. Cluster analysis is a suitable statistical procedure that can be useful for analyzing these data sets. Materials and Methods: In this research study, the identified proteins associated with esophagus, stomach and colon cancers were analyzed with the hierarchical and non-hierarchical clustering procedures. Proteins were clustered for three aspects of gene ontology and results were compared. Results: Despite non-substantial silhouette widths for the entire dataset, most of the proteins in each cluster have remarkable biological communions. According to the results, it was evident that clustering methods can reveal novel annotation patterns within dataset that would not have been identified otherwise. Conclusion: Considering hierarchical and non-hierarchical clustering, results show that the clustering methods have similar results. Maybe we can say because of the introducing representative proteins for each cluster, the partitioning method operating with the greatest nicety while AGNES procedure is simpler. Furthermore, it was clear that the proteins were clustered via their cellular component similarities have also biological and functional similarities which this requires more researches.