Finding recurrent RNA structural networks with fast maximal common subgraphs of edge-colored graphs
Notice bibliographique
Résumé
RNA tertiary structure is crucial to its many non-coding molecular functions. RNA architecture is shaped by its secondary structure composed of stems, stacked canonical base pairs, enclosing loops. While stems are precisely captured by free-energy models, loops composed of non-canonical base pairs are not. Nor are distant interactions linking together those secondary structure elements (SSEs). Databases of conserved 3D geometries (a.k.a. modules) not captured by energetic models are leveraged for structure prediction and design, but the computational complexity has limited their study to local elements, loops. Representing the RNA structure as a graph has recently allowed to expend this work to pairs of SSEs, uncovering a hierarchical organization of these 3D modules, at great computational cost. Systematically capturing recurrent patterns on a large scale is a main challenge in the study of RNA structures. In this paper, we present an efficient algorithm to compute maximal isomorphisms in edge colored graphs. We extend this algorithm to a framework well suited to identify RNA modules, and fast enough to considerably generalize previous approaches. To exhibit the versatility of our framework, we first reproduce results identifying all common modules spanning more than 2 SSEs, in a few hours instead of weeks. The efficiency of our new algorithm is demonstrated by computing the maximal modules between any pair of entire RNA in the non-redundant corpus of known RNA 3D structures. We observe that the biggest modules our method uncovers compose large shared sub-structure spanning hundreds of nucleotides and base pairs between the ribosomes of Thermus thermophilus, Escherichia Coli, and Pseudomonas aeruginosa.
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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 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».