NetTIME: a Multitask and Base-pair Resolution Framework for Improved Transcription Factor Binding Site Prediction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Motivation Machine learning models for predicting cell-type-specific transcription factor (TF) binding sites have become increasingly more accurate thanks to the increased availability of next-generation sequencing data and more standardized model evaluation criteria. However, knowledge transfer from data-rich to data-limited TFs and cell types remains crucial for improving TF binding prediction models because available binding labels are highly skewed towards a small collection of TFs and cell types. Transfer prediction of TF binding sites can potentially benefit from a multitask learning approach; however, existing methods typically use shallow single-task models to generate low-resolution predictions. Here we propose NetTIME, a multitask learning framework for predicting cell-type-specific transcription factor binding sites with base-pair resolution. Results We show that the multitask learning strategy for TF binding prediction is more efficient than the single-task approach due to the increased data availability. NetTIME trains high-dimensional embedding vectors to distinguish TF and cell-type identities. We show that this approach is critical for the success of the multitask learning strategy and allows our model to make accurate transfer predictions within and beyond the training panels of TFs and cell types. We additionally train a linear-chain conditional random field (CRF) to classify binding predictions and show that this CRF eliminates the need for setting a probability threshold and reduces classification noise. We compare our method’s predictive performance with two state-of-the-art methods, Catchitt and Leopard, and show that our method outperforms previous methods under both supervised and transfer learning settings. Availability NetTIME is freely available at https://github.com/ryi06/NetTIME and the code is also archived at https://doi.org/10.5281/zenodo.6994897 Contact rb133@nyu.edu
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 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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 ».