Multitask learning of gene risk for autism spectrum disorder and intellectual disability

Otizm Spectrum Bozukluğu (OSB) ve Zihinsel Engel (ZE) karmaşık genetik yapıları olup birbirlerine eşlik eden nörogelişimsel bozukluklardır. Büyük ölçekli gen sıralamaları araştırmalarına rağmen iki bozukluk için de sorumlu risk genleinin ancak küçük bir yüzdesi belirlenebilmiştir. Bu araştırmada OSB ve ZE için eşlik bilgisini de kullanarak çapraz hastalık analizi ile tahmin gücünü arttıran DeepND adında yeni bir çizge tabanlı gen risk önceliklendirme algoritması tasarladık. Model insan beyin gelişimini modelleyen gen eş ifade çizgelerini çizge evrişimsel sinir ağları ile işleyerek iki hastalık için de önemli mekansal-zamansal nörogelişimsel aralıkları öğrenebilir. Sonuçlarımız sunduğumuz mimarinin alandaki son teknolojinin sağladığı tahmin gücünü arttırdığını göstermektedir.İki bozukluk için de transkripsiyon regulatörlerinindeki zeginleştirilmeler gözlemlendi. OSB genleri arasındaki sıkı düzenleyici bağlantılara rağmen, bu bağlantıların OSB ve ZE genleri ile sadece ZE genleri arasında aynı derecede olmadığı belirlendi. Son olarak, OSB ve ZE bağlantılı kopya numara varyasyonlarını ve modelin emin olduğu yanlış bulguları inceleyerek birkaç yeni şüpheli risk geni belirlendi. DeepND mimarisi kolayca birbirlerine eşlik eden birçok hastalık için genellenebilir.