The cosinor model is frequently used to represent gene expression given the 24 hour day-night cycle time at which a corresponding tissue sample is collected. However, the timing of many biological processes are based on individual-specific internal timing systems that are offset relative to day-night cycle time. When these offsets are unknown, they pose a challenge in performing statistical analyses with a cosinor model. To clarify, when sample collection times are mis-recorded, cosinor regression can yield attenuated parameter estimates, which would also attenuate test statistics. This attenuation bias would inflate type II error rates in identifying genes with oscillatory behavior. This paper proposes a heuristic method to account for unknown offsets when tissue samples are collected in a longitudinal design. Specifically, this method involves first estimating individual-specific cosinor models for each gene. The times of sample collection for that individual are then translated based on the estimated phase-shifts across every gene. Simulation studies confirm that this method mitigates bias in estimation and inference. Illustrations with real data from three circadian biology studies highlight that this method produces parameter estimates and inferences akin to those obtained when each individual's offset is known.


翻译:余弦模型常用于表征与24小时昼夜节律时间对应的组织样本基因表达模式。然而,许多生物过程的时序依赖于个体特异性内部计时系统,这类系统相对于昼夜节律时间存在偏移。当这些偏移未知时,会给基于余弦模型的统计分析带来挑战。具体而言,若样本采集时间记录存在误差,余弦回归将产生衰减的参数估计值,进而导致检验统计量的衰减。这种衰减偏差会扩大基因振荡行为识别中的第二类错误率。本文提出一种启发式方法,用于解决纵向设计中组织样本采集时间未知偏移的问题。该方法首先为每个基因构建个体特异性余弦模型,随后基于所有基因估计的相位偏移量对个体的样本采集时间进行校正。模拟研究证实该方法能有效缓解估计与推断中的偏差。基于三项昼夜节律生物学研究的真实数据验证表明,该方法可产出与已知个体偏移时相同的参数估计与推断结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2021年3月16日
A survey on deep hashing for image retrieval
Arxiv
15+阅读 · 2020年6月10日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
Augmentation for small object detection
Arxiv
13+阅读 · 2019年2月19日
VIP会员
最新内容
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
5+阅读 · 6月9日
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
7+阅读 · 6月9日
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
4+阅读 · 6月9日
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
4+阅读 · 6月9日
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
4+阅读 · 6月9日
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员