BIDCHIPS: bias decomposition and removal from ChIP-seq data clarifies true binding signal and its functional correlates
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Unraveling transcriptional regulatory networks is a central problem in molecular biology and, in this quest, chromatin immunoprecipitation and sequencing (ChIP-seq) technology has given us the unprecedented ability to identify sites of protein-DNA binding and histone modification genome wide. However, multiple systemic and procedural biases hinder harnessing the full potential of this technology. Previous studies have addressed this problem, but a thorough characterization of different, interacting biases on ChIP-seq signals is still lacking. RESULTS: Here, we present a novel framework where the genome-wide ChIP-seq signal is viewed as being quantifiably influenced by different, measurable sources of bias, which can then be computationally subtracted away. We use a compendium of 123 human ENCODE ChIP-seq datasets to build regression models that tell us how much of a ChIP-seq signal can be attributed to mappability, GC-content, chromatin accessibility, and factors represented in input DNA and IgG controls. When we use the model to separate out these non-binding influences from the ChIP-seq signal, we obtain a purified signal that associates better to TF-DNA-binding motifs than do other measures of peak significance. We also carry out a multiscale analysis that reveals how ChIP-seq signal biases differ across different scales. Finally, we investigate previously reported associations between gene expression and ChIP-seq signals at transcription start sites. We show that our model can be used to discriminate ChIP-seq signals that are truly related to gene expression from those that are merely correlated by virtue of bias-in particular, chromatin accessibility bias, which shows up in ChIP-seq signals and also relates to gene expression. CONCLUSIONS: Our study provides new insights into the behavior of ChIP-seq signal biases and proposes a novel mitigation framework that improves results compared to existing techniques. With ChIP-seq now being the central technology for studying transcriptional regulation, it is most crucial to accurately characterize, quantify, and adjust for the genome-wide effects of biases affecting ChIP-seq. Our study also emphasizes that properly accounting for confounders in ChIP-seq data is of paramount importance for obtaining biologically accurate insights into the workings of the complex regulatory mechanisms in living organisms. R and MATLAB packages implementing the framework can be obtained from http://www.perkinslab.ca/Software.html.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».