Автоматическая разметка трехмерных структур хроматина на контактных картах Hi-C амебы Dictyostelium discoideum: случаи петель и топологически ассоциированных доменов

В работе изучается вопрос автоматической разметки структурных единиц пространственной организации хроматина —— хроматиновых петель —— для общественной амебы Dictyostelium discoideum по контактным картам эксперимента Hi-C. Несмотря на функциональную важность трехмерной структуры ДНК, разработанные для млекопитающих методы разметки петель неприменимы для других организмов. В настоящей работе предложен алгоритм, базирующийся на классических методах компьютерного зрения: Laplacian of Gaussian и Image Enhancement. Качество полученных результатов проверяется относительно имеющей ручной разметки (алгоритм находит ~80% известных петель); оптимальный набор параметров алгоритма выбирается относительно статистик получающихся распределений петель. Также предложен метод оценки false discovery rate метода при помощи аппроксимации гамма-распределением. В работе обнаружено, что при попадании в более враждебную среду и переходу к многоклеточному состоянию, амеба имеет тенденцию к увеличению и последующей потере значительной части хроматиновых петель.