Department of Biological Physics (Eötvös Loránd University)
Participants
Farkas, Illés
Starting date
2004-01-01
Closing date
2007-06-30
Funding (in million HUF)
2.246
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Kifejlesztettünk egy módszert a hálózati Hamilton-függvény visszafejtésére az élek átrendeződési folyamataiból. A vizsgált hálózatok Hamilton-függvényei egy univerzális alakot követnek, mely konzisztens a preferenciális kapcsolódási szabállyal.
Kifejlesztettünk egy új hálózati csoportkereső módszert, melynél a feltárt csoportok egy-egy k-klikk perkolációs klaszternek felelnek meg. Az így definiált csoport felosztás nagy előnye a hogy megengedi a csoportok közti átfedéseket. Az átfedések révén természetes módon származtatható a csoportok hálózata is, melynek
révén a rendszert egy magasabb (hierarchikus) szerveződési szinten tanulmányozhatjuk. A vizsgált nagy méretű
hálózatok esetén a csoporthálózat fokszámeloszlása hatványszerűen cseng le. A csoporthálózat időbeli növekedése a preferenciális kapcsolódási szabálynak megfelelően zajlik.
Az élesztő baktérium fehérje kölcsönhatási hálózatában az általunk feltárt csoportok jelentős része egy-egy jól beazonosítható fehérje funkciónak feleltethető meg. Ez alapján módszerünk lehetővé teszi a sejtműködésben eddig ismeretlen szerepű fehérjék funkciójának jóslását a feltárt csoportokhoz való tartozás alapján.
A hálózati csoportkeresőhöz egy ingyenesen letölthető grafikus kezelőfelületet is készítettünk,
mely a csoportok megkeresése mellet képes azok megjelenítésére, illetve a csoportok hálózatában való
navigálásra, keresésre.
Results in English
We have developed a reverse engineering method to deduce the Hamilton-function of networks from the restructuring of the links. The energy function in the studied networks followed a universal form, which was consistent with the preferential attachment rule.
We have developed a new community finding method defining the communities as k-clique percolation clusters.
The advantage of this approach is that it allows overlaps between the communities. We can also define the graph of communities based on the overlaps in a natural way. With the help of the community graph we can study the hierarchical organization of the system at a higher level. In the studied large networks the degree distribution of the graph of communities decays as a power-law. The time development of the graph of communities is governed by the preferential attachment rule.
The majority of the communities obtained with our method in case of the protein interaction network of the yeast bacteria can be associated with a well defined protein function. According to that, our method can be used for function prediction in case of unknown proteins based on community membership.
We developed freely downloadable software capable of locating and visualizing the communities (and the graph of communities) in networks.
Palla Gergely, Derényi Imre, Farkas Illés, Vicsek Tamás: Uncovering the overlapping community structure of complex networks in nature and society., Nature 435, 814, 2005
Derényi Imre, Palla Gergley, Vicsek Tamás: Clique percolation in random networks., Phys. Rev. Lett. 94, 160202, 2005
Adamcsek Balázs, Palla Gergely, Farkas Illés, Derényi Imre, Vicsek Tamás: CFinder: Locating cliques and overlapping modules in biological networks, Bionformatics 22, 1021, 2006
Pollner Péter, Palla Gergely. Vicsek Tamás: Preferential attachment of communities: The same principle, but a higher level., Europhys. Lett. 73, 478, 2006
Palla Gergely, Derényi Imre, Vicsek Tamás: The critical point of k-clique percolation in the Erdős-Rényi graph, J. Stat. Phys. 128, 219-227, 2007, 2007
Palla Gergely, Vattay Gábor: Spectral transitions in networks, New J. Phys. 8 307, 2006
Palla Gergely, Farkas Illés, Derényi Imre, Barabási Albert-László, Vicsek Tamás: Reverse engineering of linking preferences from network restructuring., Phys. Rev. E 70, 046115, 2004
Palla Gergey, Derényi Imre, Farkas Illés, Vicsek Tamás, Adamcsek Balázs: CFinder: Átfedő hálózati csoportosulások keresésére és megjelenítésére kifejlesztett, szerzői joggal védett programcsomag, http://cfinder.org, MSZ000176, 2005
Palla Gergely, Derényi Imre, Farkas Illés, Vicsek Tamás: Uncovering the overlapping modular structure of protein interaction networks., FEBS JOURNAL 272, 434, 2005
Derényi Imre, Farkas Illés, Palla Gergley, Vicsek Tamás: Csoportosulások szociológiai, technológiai és biológiai hálózatokban, Magyar Tudomány, 2006/11 1319. o., 2006
