MétaCan
Menu
← Retour à la cohorte
Enregistrement W3200936978 · doi:10.1101/2021.09.15.460452

RNANetMotif: identifying sequence-structure RNA network motifs in RNA-protein binding sites

2021· preprint· en· W3200936978 sur OpenAlexafffund
Hongli Ma, Han Wen, Zhiyuan Xue, Guojun Li, Zhaolei Zhang

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2021
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueRNA and protein synthesis mechanisms
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesUniversity of TorontoCompute CanadaShandong UniversityGovernment of OntarioClemson University
Mots-clésRNARNA-binding proteinComputational biologyBiologyNucleic acid structureRNA splicingBinding siteGeneticsGene

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract RNA molecules can adopt stable secondary and tertiary structures, which is essential in mediating physical interactions with other partners such as RNA binding proteins (RBPs) and in carrying out their cellular functions. In vivo and in vitro experiments such as RNAcompete and eCLIP have revealed in vitro binding preferences of RBPs to RNA oligomers and in vivo binding sites in cells. Analysis of these binding data showed that the structure properties of the RNAs in these binding sites are important determinants of the binding events; however, it has been a challenge to incorporate the structure information into an interpretable model. Here we describe a new approach, RNANetMotif, which takes predicted secondary structure of thousands of RNA sequences bound by an RBP as input and uses a graph theory approach to recognize enriched subgraphs. These enriched subgraphs are in essence shared sequence-structure elements that are important in RBP-RNA binding. To validate our approach, we performed RNA structure modeling via discrete molecular dynamics folding simulations for selected 4 RBPs, and RNA-protein docking for LIN28. The simulation results, e.g., solvent accessibility and energetics, further support the biological relevance of the discovered network subgraphs. Author Summary RNA binding proteins (RBPs) regulate every aspect of RNA biology, including splicing, translation, transportation, and degradation. High-throughput technologies such as eCLIP have identified thousands of binding sites for a given RBP throughout the genome. It has been shown by earlier studies that, in addition to nucleotide sequences, the structure and conformation of RNAs also play important role in RBP-RNA interactions. Analogous to protein-protein interactions or protein-DNA interactions, it is likely that there exist intrinsic sequence-structure motifs common to these RNAs that underlie their binding specificity to specific RBPs. It is known that RNAs form energetically favorable secondary structures, which can be represented as a graph, with nucleotides being nodes and backbone covalent bonds and base-pairing hydrogen bonds representing edges. We hypothesize that these graphs can be mined by graph theory approaches to identify sequence-structure motifs as enriched sub-graphs. In this article, we described the details of this approach, termed RNANetMotif and associated new concepts, namely EKS (Extended K-mer Subgraphs) and GraphK graph search algorithm. To test the utility of our approach, we conducted 3D structure modeling of selected RNA sequences through molecular dynamics (MD) folding simulation and evaluated the significance of the discovered RNA motifs by comparing their spatial exposure with other regions on the RNA. We believe that this approach has the novelty of treating the RNA sequence as a graph and RBP binding sites as enriched subgraph, which has broader applications beyond RBP-RNA interactions.

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)0,001
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: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
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 Opus0,020
Tête enseignante GPT0,234
Écart entre enseignants0,213 · 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

Citations1
Publié2021
Routes d'admission2
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory)→Même sujetRNA and protein synthesis mechanisms→Travaux en français237 207→