Efficient unfolding pattern recognition in single molecule force spectroscopy data
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Single-molecule force spectroscopy (SMFS) is a technique that measures the force necessary to unfold a protein. SMFS experiments generate Force-Distance (F-D) curves. A statistical analysis of a set of F-D curves reveals different unfolding pathways. Information on protein structure, conformation, functional states, and inter- and intra-molecular interactions can be derived. RESULTS: In the present work, we propose a pattern recognition algorithm and apply our algorithm to datasets from SMFS experiments on the membrane protein bacterioRhodopsin (bR). We discuss the unfolding pathways found in bR, which are characterised by main peaks and side peaks. A main peak is the result of the pairwise unfolding of the transmembrane helices. In contrast, a side peak is an unfolding event in the alpha-helix or other secondary structural element. The algorithm is capable of detecting side peaks along with main peaks.Therefore, we can detect the individual unfolding pathway as the sequence of events labeled with their occurrences and co-occurrences special to bR's unfolding pathway. We find that side peaks do not co-occur with one another in curves as frequently as main peaks do, which may imply a synergistic effect occurring between helices. While main peaks co-occur as pairs in at least 50% of curves, the side peaks co-occur with one another in less than 10% of curves. Moreover, the algorithm runtime scales well as the dataset size increases. CONCLUSIONS: Our algorithm satisfies the requirements of an automated methodology that combines high accuracy with efficiency in analyzing SMFS datasets. The algorithm tackles the force spectroscopy analysis bottleneck leading to more consistent and reproducible results.
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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 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
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 ».