De novo peptide sequencing by deep learning
Notice bibliographique
Résumé
De novo peptide sequencing from tandem MS data is the key technology in proteomics for the characterization of proteins, especially for new sequences, such as mAbs. In this study, we propose a deep neural network model, DeepNovo, for de novo peptide sequencing. DeepNovo architecture combines recent advances in convolutional neural networks and recurrent neural networks to learn features of tandem mass spectra, fragment ions, and sequence patterns of peptides. The networks are further integrated with local dynamic programming to solve the complex optimization task of de novo sequencing. We evaluated the method on a wide variety of species and found that DeepNovo considerably outperformed state of the art methods, achieving 7.7-22.9% higher accuracy at the amino acid level and 38.1-64.0% higher accuracy at the peptide level. We further used DeepNovo to automatically reconstruct the complete sequences of antibody light and heavy chains of mouse, achieving 97.5-100% coverage and 97.2-99.5% accuracy, without assisting databases. Moreover, DeepNovo is retrainable to adapt to any sources of data and provides a complete end-to-end training and prediction solution to the de novo sequencing problem. Not only does our study extend the deep learning revolution to a new field, but it also shows an innovative approach in solving optimization problems by using deep learning and dynamic programming.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».