Structure-based learning to model complex protein-DNA interactions and transcription-factor co-operativity in <i>cis</i> -regulatory elements
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Transcription factor (TF) binding is a key component of genomic regulation. There are numerous high-throughput experimental methods to characterize TF-DNA binding specificities. Their application, however, is both laborious and expensive, which makes profiling all TFs challenging. For instance, the binding preferences of ~25% human TFs remain unknown; they neither have been determined experimentally nor inferred computationally. We introduce a structure-based learning approach to predict the binding preferences of TFs and the automated modelling of TF regulatory complexes. We show the advantage of using our approach over the state-of-art nearest-neighbor prediction in the limits of remote homology. Starting from a TF sequence or structure, we predict binding preferences in the form of motifs that are then used to scan a DNA sequence for occurrences. The best matches are either profiled with a binding score or collected for their subsequent modeling into a higher-order regulatory complex with DNA. Cooperativity is modelled by: i) the co-localization of TFs; and ii) the structural modeling of protein-protein interactions between TFs and with co-factors. As case examples, we apply our approach to automatically model the interferon-β enhanceosome and the pioneering complex of OCT4, SOX2 and SOX11 with a nucleosome, which are compared with the experimentally known structures.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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.
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 ».