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Enregistrement W3165181736 · doi:10.4230/lipics.sea.2021.19

A Graph-Based Similarity Approach to Classify Recurrent Complex Motifs from Their Context in RNA Structures

2021· preprint· en· W3165181736 sur OpenAlexaff
Coline Gianfrotta, Vladimir Reinharz, Dominique Barth, Alain Denise

Notice bibliographique

RevueDROPS (Schloss Dagstuhl – Leibniz Center for Informatics) · 2021
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueRNA and protein synthesis mechanisms
Établissements canadiensUniversité du Québec à Montréal
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésStructural motifNucleic acid structureComputer scienceRNARiboswitchRibozymeComputational biologyTheoretical computer scienceArtificial intelligenceAlgorithmNon-coding RNABiologyGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This article proposes to use an RNA graph similarity metric, based on the MCES resolution problem, to compare the occurrences of specific complex motifs in RNA graphs, according to their context represented as subgraph. We rely on a new modeling by graphs of these contexts, at two different levels of granularity, and obtain a classification of these graphs, which is consistent with the RNA 3D structure. RNA many non-translational functions, as a ribozyme, riboswitch, or ribosome, require complex structures. Those are composed of a rigid skeleton, a set of canonical interactions called the secondary structure. Decades of experimental and theoretical work have produced precise thermodynamic parameters and efficient algorithms to predict, from sequence, the secondary structure of RNA molecules. On top of the skeleton, the nucleotides form an intricate network of interactions that are not captured by present thermodynamic models. This network has been shown to be composed of modular motifs, that are linked to function, and have been leveraged for better prediction and design. A peculiar subclass of complex structural motifs are those connecting RNA regions far away in the secondary structure. They are crucial to predict since they determine the global shape of the molecule, therefore important for the function. In this paper, we show by using our graph approach that the context is important for the formation of conserved complex structural motifs. We furthermore show that a natural classification of structural variants of the motifs emerges from their context. We explore the cases of three known motif families and we exhibit their experimentally emerging classification.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,006

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0070,004
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,040
Tête enseignante GPT0,269
Écart entre enseignants0,229 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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