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Enregistrement W4221000278 · doi:10.1186/s12915-022-01283-6

Assignment of unimodal probability distribution models for quantitative morphological phenotyping

2022· article· en· W4221000278 sur OpenAlexfundno aff
Farzan Ghanegolmohammadi, Shinsuke Ohnuki, Yoshikazu Ohya

Notice bibliographique

RevueBMC Biology · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueCell Image Analysis Techniques
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesInstitute of GeneticsJapan Society for the Promotion of ScienceMinistry of Education, Culture, Sports, Science and TechnologyResearch Organization of Information and Systems
Mots-clésBiologyPattern recognition (psychology)Transformation (genetics)Biological systemProbability distributionStatistical powerMorphological analysisArtificial intelligenceParametric statisticsPipeline (software)Mixture modelNormal distributionFeature (linguistics)Probabilistic logicComputer scienceComputational biologyStatisticsMathematicsGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Cell morphology is a complex and integrative readout, and therefore, an attractive measurement for assessing the effects of genetic and chemical perturbations to cells. Microscopic images provide rich information on cell morphology; therefore, subjective morphological features are frequently extracted from digital images. However, measured datasets are fundamentally noisy; thus, estimation of the true values is an ultimate goal in quantitative morphological phenotyping. Ideal image analyses require precision, such as proper probability distribution analyses to detect subtle morphological changes, recall to minimize artifacts due to experimental error, and reproducibility to confirm the results. RESULTS: Here, we present UNIMO (UNImodal MOrphological data), a reliable pipeline for precise detection of subtle morphological changes by assigning unimodal probability distributions to morphological features of the budding yeast cells. By defining the data type, followed by validation using the model selection method, examination of 33 probability distributions revealed nine best-fitting probability distributions. The modality of the distribution was then clarified for each morphological feature using a probabilistic mixture model. Using a reliable and detailed set of experimental log data of wild-type morphological replicates, we considered the effects of confounding factors. As a result, most of the yeast morphological parameters exhibited unimodal distributions that can be used as basic tools for powerful downstream parametric analyses. The power of the proposed pipeline was confirmed by reanalyzing morphological changes in non-essential yeast mutants and detecting 1284 more mutants with morphological defects compared with a conventional approach (Box-Cox transformation). Furthermore, the combined use of canonical correlation analysis permitted global views on the cellular network as well as new insights into possible gene functions. CONCLUSIONS: Based on statistical principles, we showed that UNIMO offers better predictions of the true values of morphological measurements. We also demonstrated how these concepts can provide biologically important information. This study draws attention to the necessity of employing a proper approach to do more with less.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,625
Score d'incertitude au seuil0,364

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,048
Tête enseignante GPT0,315
Écart entre enseignants0,267 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
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

Citations8
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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