An ant colony optimisation algorithm for the 2D and 3D hydrophobic polar protein folding problem
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The protein folding problem is a fundamental problems in computational molecular biology and biochemical physics. Various optimisation methods have been applied to formulations of the ab-initio folding problem that are based on reduced models of protein structure, including Monte Carlo methods, Evolutionary Algorithms, Tabu Search and hybrid approaches. In our work, we have introduced an ant colony optimisation (ACO) algorithm to address the non-deterministic polynomial-time hard (NP-hard) combinatorial problem of predicting a protein's conformation from its amino acid sequence under a widely studied, conceptually simple model - the 2-dimensional (2D) and 3-dimensional (3D) hydrophobic-polar (HP) model. RESULTS: We present an improvement of our previous ACO algorithm for the 2D HP model and its extension to the 3D HP model. We show that this new algorithm, dubbed ACO-HPPFP-3, performs better than previous state-of-the-art algorithms on sequences whose native conformations do not contain structural nuclei (parts of the native fold that predominantly consist of local interactions) at the ends, but rather in the middle of the sequence, and that it generally finds a more diverse set of native conformations. CONCLUSIONS: The application of ACO to this bioinformatics problem compares favourably with specialised, state-of-the-art methods for the 2D and 3D HP protein folding problem; our empirical results indicate that our rather simple ACO algorithm scales worse with sequence length but usually finds a more diverse ensemble of native states. Therefore the development of ACO algorithms for more complex and realistic models of protein structure holds significant promise.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».