BOFdat: Generating biomass objective functions for genome-scale metabolic models from experimental data
Notice bibliographique
Résumé
Genome-scale metabolic models (GEMs) are mathematically structured knowledge bases of metabolism that provide phenotypic predictions from genomic information. GEM-guided predictions of growth phenotypes rely on the accurate definition of a biomass objective function (BOF) that is designed to include key cellular biomass components such as the major macromolecules (DNA, RNA, proteins), lipids, coenzymes, inorganic ions and species-specific components. Despite its importance, no standardized computational platform is currently available to generate species-specific biomass objective functions in a data-driven, unbiased fashion. To fill this gap in the metabolic modeling software ecosystem, we implemented BOFdat, a Python package for the definition of a Biomass Objective Function from experimental data. BOFdat has a modular implementation that divides the BOF definition process into three independent modules defined here as steps: 1) the coefficients for major macromolecules are calculated, 2) coenzymes and inorganic ions are identified and their stoichiometric coefficients estimated, 3) the remaining species-specific metabolic biomass precursors are algorithmically extracted in an unbiased way from experimental data. We used BOFdat to reconstruct the BOF of the Escherichia coli model iML1515, a gold standard in the field. The BOF generated by BOFdat resulted in the most concordant biomass composition, growth rate, and gene essentiality prediction accuracy when compared to other methods. Installation instructions for BOFdat are available in the documentation and the source code is available on GitHub (https://github.com/jclachance/BOFdat).
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,012 | 0,004 |
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 ».