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Enregistrement W4213419736 · doi:10.1371/journal.pcbi.1009863

Inferring RNA-binding protein target preferences using adversarial domain adaptation

2022· article· en· W4213419736 sur OpenAlexafffund
Ying Liu, Ruihui Li, Jiawei Luo, Zhaolei Zhang

Notice bibliographique

RevuePLoS Computational Biology · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueRNA Research and Splicing
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesChina Scholarship CouncilNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésComputational biologyRNA-binding proteinRNAAdversarial systemDomain (mathematical analysis)Domain adaptationProtein domainAdaptation (eye)Computer scienceBiologyArtificial intelligenceGeneticsMathematicsNeuroscienceGene

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Precise identification of target sites of RNA-binding proteins (RBP) is important to understand their biochemical and cellular functions. A large amount of experimental data is generated by in vivo and in vitro approaches. The binding preferences determined from these platforms share similar patterns but there are discernable differences between these datasets. Computational methods trained on one dataset do not always work well on another dataset. To address this problem which resembles the classic "domain shift" in deep learning, we adopted the adversarial domain adaptation (ADDA) technique and developed a framework (RBP-ADDA) that can extract RBP binding preferences from an integration of in vivo and vitro datasets. Compared with conventional methods, ADDA has the advantage of working with two input datasets, as it trains the initial neural network for each dataset individually, projects the two datasets onto a feature space, and uses an adversarial framework to derive an optimal network that achieves an optimal discriminative predictive power. In the first step, for each RBP, we include only the in vitro data to pre-train a source network and a task predictor. Next, for the same RBP, we initiate the target network by using the source network and use adversarial domain adaptation to update the target network using both in vitro and in vivo data. These two steps help leverage the in vitro data to improve the prediction on in vivo data, which is typically challenging with a lower signal-to-noise ratio. Finally, to further take the advantage of the fused source and target data, we fine-tune the task predictor using both data. We showed that RBP-ADDA achieved better performance in modeling in vivo RBP binding data than other existing methods as judged by Pearson correlations. It also improved predictive performance on in vitro datasets. We further applied augmentation operations on RBPs with less in vivo data to expand the input data and showed that it can improve prediction performances. Lastly, we explored the predictive interpretability of RBP-ADDA, where we quantified the contribution of the input features by Integrated Gradients and identified nucleotide positions that are important for RBP recognition.

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)0,001
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: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

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

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.

Tête enseignante Opus0,041
Tête enseignante GPT0,286
Écart entre enseignants0,245 · 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

Citations4
Publié2022
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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