Identification of microbiota dynamics using robust parameter estimation methods

ترکیبات جوامع میکروبی میزبان (میکروبیوتا) در سلامت میزبان نقش مهمی ایفا می کنند و درک بهتر نقش میکروبیا در انتقال میزبان از سلامت به بیماری یا برعکس می تواند منجر به درمان های جدید پزشکی شود. یکی از اولین گام ها در جهت درک این امر، مدل سازی تعاملات پویایی میکروبیوتا است که با توجه به پیچیدگی دینامیک و مشکلات در جمع آوری داده های کافی می تواند بسیار دشوار باشد. روش های مختلفی مانند تحلیل دیفرانسیل اصلی، برآورد شار پویا و دیگران برای غلبه بر این چالش ها توسعه داده شده است. علیرغم مزایای آنها، این روش ها هنوز در زمینه های مختلف مانند زیست شناسی ریاضی بسیار کم است و یکی از دلایل احتمالی این امر پیاده سازی پیچیده آن است. در حالی که این مقاله بر روی استفاده از تجزیه و تحلیل اصلی دیفرانسیل به داده های میکروبیا تمرکز دارد، ما همچنین جزئیات جامع در مورد اشتقاق و عددی از این روش را ارائه می دهیم و شامل پیاده سازی کاربردی برای سود خوانندگان می شود. برای اعتبار سنجی بیشتر این روش ها، امکان تجزیه و تحلیل دیفرانسیل اصلی با استفاده از مطالعات شبیه سازی را نشان می دهد و سپس روش را به داده های میکروبیا روده و واژینال اعمال می کنیم. در کار با این داده ها، ما پویایی تایید شده را آزمایش می کنیم و در عین حال، بینش بالقوه جدیدی را در پویایی سیستم نشان می دهد.