It is more and more common to explore the genome at diverse levels and not only at a single omic level. Through integrative statistical methods, omics data have the power to reveal new biological processes, potential biomarkers, and subgroups of a cohort. The matrix factorization (MF) is a unsupervised statistical method that allows giving a clustering of individuals, but also revealing relevant omic variables from the various blocks. Here, we present PIntMF (Penalized Integrative Matrix Factorization), a model of MF with sparsity, positivity and equality constraints.To induce sparsity in the model, we use a classical Lasso penalization on variable and individual matrices. For the matrix of samples, sparsity helps for the clustering, and normalization (matching an equality constraint) of inferred coefficients is added for a better interpretation. Besides, we add an automatic tuning of the sparsity parameters using the famous glmnet package. We also proposed three criteria to help the user to choose the number of latent variables. PIntMF was compared to other state-of-the-art integrative methods including feature selection techniques in both synthetic and real data. PIntMF succeeds in finding relevant clusters as well as variables in two types of simulated data (correlated and uncorrelated). Then, PIntMF was applied to two real datasets (Diet and cancer), and it reveals interpretable clusters linked to available clinical data. Our method outperforms the existing ones on two criteria (clustering and variable selection). We show that PIntMF is an easy, fast, and powerful tool to extract patterns and cluster samples from multi-omics data.


翻译:在不同的层次上,不仅在单一摄氏层次上,探索基因组越来越常见。通过综合统计方法,显微值数据具有揭示新的生物过程、潜在生物标志和组群分组的力量。矩阵系数化(MF)是一种不受监督的统计方法,允许个人群集,但也揭示来自各个区块的相关漫变。在这里,我们提出了PIntMF(化学化内分化矩阵系数化),一种具有孔径、假设性和平等性制约的MF模型。为了在模型中引起恐慌,我们在变量和个人矩阵中采用典型的拉索惩罚性。对于样本矩阵,缩微值有助于聚合,并且为了更好的解释而增加了推断系数的正常化(平衡一个平等的限制),此外,我们用著名的 glmnet 软件包来自动调控缩参数。我们还提出了三个标准来帮助用户选择可变化变量的数量。我们IntMF(PintMF)与其它状态的集级集成标准在变量和个人矩阵中使用。 在合成数据类型中, 和后期数据中采用两种变现变的模型和变现的变现变式的模型数据(既为模型的模型,也显示与模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型和后变现的模型数据), 和后变现的模型的模型的模型和变现的模型数据显示两种模型数据。

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