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RNA secondary structure prediction using deep learning with thermodynamic integration

2021· article· en· 496 citations· W3126773939 sur OpenAlex· 10.1038/s41467-021-21194-4

Pourquoi ce travail est-il dans la base ?

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

Organisme subventionnaire canadienUn organisme canadien l'a financé. Le travail peut ne porter aucune affiliation canadienne.

Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.

Scores machine (provisoires)

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

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.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,252
Écart entre enseignants
0,243 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validation
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 découle

Résumé

Accurate predictions of RNA secondary structures can help uncover the roles of functional non-coding RNAs. Although machine learning-based models have achieved high performance in terms of prediction accuracy, overfitting is a common risk for such highly parameterized models. Here we show that overfitting can be minimized when RNA folding scores learnt using a deep neural network are integrated together with Turner's nearest-neighbor free energy parameters. Training the model with thermodynamic regularization ensures that folding scores and the calculated free energy are as close as possible. In computational experiments designed for newly discovered non-coding RNAs, our algorithm (MXfold2) achieves the most robust and accurate predictions of RNA secondary structures without sacrificing computational efficiency compared to several other algorithms. The results suggest that integrating thermodynamic information could help improve the robustness of deep learning-based predictions of RNA secondary structure.

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La notice

Revue
Nature Communications
Thématique
RNA and protein synthesis mechanisms
Domaine
Biochemistry, Genetics and Molecular Biology
Établissements canadiens
Organismes subventionnaires
Institute of GeneticsJapan Society for the Promotion of ScienceMinistry of Education, Culture, Sports, Science and TechnologyResearch Organization of Information and Systems
Mots-clés
OverfittingNucleic acid secondary structureComputer scienceParameterized complexityRNAArtificial intelligenceProtein secondary structureRobustness (evolution)Regularization (linguistics)Non-coding RNAMachine learningDeep learningFolding (DSP implementation)Nucleic acid structureArtificial neural networkComputational biologyAlgorithmBiologyGeneGenetics
Résumé présent dans OpenAlex
oui