Molecular barcoding of native RNAs using nanopore sequencing and deep learning
Notice bibliographique
Résumé
Nanopore sequencing enables direct measurement of RNA molecules without conversion to cDNA, thus opening the gates to a new era for RNA biology. However, the lack of molecular barcoding of direct RNA nanopore sequencing data sets severely affects the applicability of this technology to biological samples, where RNA availability is often limited. Here, we provide the first experimental protocol and associated algorithm to barcode and demultiplex direct RNA nanopore sequencing data sets. Specifically, we present a novel and robust approach to accurately classify raw nanopore signal data by transforming current intensities into images or arrays of pixels, followed by classification using a deep learning algorithm. We demonstrate the power of this strategy by developing the first experimental protocol for barcoding and demultiplexing direct RNA sequencing libraries. Our method, DeePlexiCon, can classify 93% of reads with 95.1% accuracy or 60% of reads with 99.9% accuracy. The availability of an efficient and simple multiplexing strategy for native RNA sequencing will improve the cost-effectiveness of this technology, as well as facilitate the analysis of lower-input biological samples. Overall, our work exemplifies the power, simplicity, and robustness of signal-to-image conversion for nanopore data analysis using deep learning.
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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 | 0,002 |
| 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 ».