Forecasting and optimizing Agrobacterium-mediated genetic transformation via ensemble model- fruit fly optimization algorithm: A data mining approach using chrysanthemum databases
Notice bibliographique
Résumé
Optimizing the gene transformation factors can be considered as the first and foremost step in successful genetic engineering and genome editing studies. However, it is usually difficult to achieve an optimized gene transformation protocol due to the cost and time-consuming as well as the complexity of this process. Therefore, it is necessary to use a novel computational approach such as machine learning models for analyzing gene transformation data. In the current study, three individual machine learning models including Multi-Layer Perceptron (MLP), Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), and Radial Basis Function (RBF) were developed for forecasting Agrobacterium-mediated gene transformation in chrysanthemum based on eleven input variables including Agrobacterium strain, optical density (OD), co-culture period (CCP), and different antibiotics including kanamycin (K), vancomycin (VA), cefotaxime (CF), hygromycin (H), carbenicillin (CA), geneticin (G), ticarcillin (TI), and paromomycin (P). Consequently, best-obtained results were used in the fusion process by bagging method. Results showed that ensemble model with the highest R2 (0.83) had superb performance in comparison with all other individual models (MLP:063, RBF:0.69, and ANFIS: 0.74) in the validation set. Also, ensemble model was linked to Fruit fly optimization algorithm (FOA) for optimizing gene transformation, and the results showed that the maximum gene transformation efficiency (37.54%) can be achieved from EHA105 strain with 0.9 OD600, for 3.8 days CCP, 46.43 mg/l P, 9.54 mg/l K, 18.62 mg/l H, and 4.79 mg/l G as selection antibiotics and 109.74 μg/ml VA, 287.63 μg/ml CF, 334.07 μg/ml CA and 87.36 μg/ml TI as antibiotics in the selection medium. Moreover, sensitivity analysis demonstrated that input variables have a different degree of importance in gene transformation system in the order of Agrobacterium strain > CCP > K > CF > VA > P > OD > CA > H > TI > G. Generally, the developed hybrid model in this study (ensemble model-FOA) can be employed as an accurate and reliable approach in future genetic engineering and genome editing studies.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».