Longitudinal microbiome studies provide important insights into the temporal evolution of microbial abundances and dynamic cross-feature dependence. Modeling longitudinal microbiome data is challenging because microbiome counts are highly heterogeneous and zero-inflated, and, moreover, repeated measurements induce within-subject temporal dependence and possibly time-varying cross-feature covariance. To address these challenges, we develop a flexible Bayesian longitudinal factor model using a rounded log-normal latent representation. The mean abundance process begins with a Dirichlet process mixture baseline, which accommodates sparse and multimodal abundance distributions, and subsequently evolves through an autoregressive process. Autoregressive coefficients differ across prespecified biological groups, which are defined by genotypes in our application. A separate autoregressive factor process captures shared cross-feature dependence. The model therefore distinguishes subject--feature mean evolution from shared dependence and yields a closed-form, time-indexed covariance. Simulation studies evaluate dynamic covariance recovery under matched and misspecified data-generating mechanisms. In the longitudinal mouse-gut microbiome application, LODI identifies highly persistent feature-specific abundance trajectories and shared latent factors that distinguish the three genotype groups over time. At week 15, the dominant factor follows the observed WT < ACK/G < HACK/G tumor-severity ordering, with its strongest contributions arising from OTUs classified within Clostridiaceae, Clostridium, and RF39.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

IJCAI 2022 | 端到端的几何transformer:用于分子属性预测
专知会员服务
13+阅读 · 2022年12月26日
Nat. Commun. | 深度学习将大分子分解为独立的马尔可夫域
专知会员服务
17+阅读 · 2022年12月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
详述DeepMind wavenet原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
12+阅读 · 2017年6月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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 · 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
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
VIP会员
最新内容
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
9+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
9+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
7+阅读 · 10月20日
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
11+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
15+阅读 · 10月15日
现代电磁战:集成式系统簇时代如何实现频谱优势
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
11+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
IJCAI 2022 | 端到端的几何transformer:用于分子属性预测
专知会员服务
13+阅读 · 2022年12月26日
Nat. Commun. | 深度学习将大分子分解为独立的马尔可夫域
专知会员服务
17+阅读 · 2022年12月9日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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 · 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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员