SANA: cross-species prediction of Gene Ontology GO annotations via topological network alignment
Notice bibliographique
Résumé
Topological network alignment aims to align two networks node-wise in order to maximize the observed common connection (edge) topology between them. The topological alignment of two protein-protein interaction (PPI) networks should thus expose protein pairs with similar interaction partners allowing, for example, the prediction of common Gene Ontology (GO) terms. Unfortunately, no network alignment algorithm based on topology alone has been able to achieve this aim, though those that include sequence similarity have seen some success. We argue that this failure of topology alone is due to the sparsity and incompleteness of the PPI network data of almost all species, which provides the network topology with a small signal-to-noise ratio that is effectively swamped when sequence information is added to the mix. Here we show that the weak signal can be detected using multiple stochastic samples of "good" topological network alignments, which allows us to observe regions of the two networks that are robustly aligned across multiple samples. The resulting network alignment frequency (NAF) strongly correlates with GO-based Resnik semantic similarity and enables the first successful cross-species predictions of GO terms based on topology-only network alignments. Our best predictions have an AUPR of about 0.4, which is competitive with state-of-the-art algorithms, even when there is no observable sequence similarity and no known homology relationship. While our results provide only a "proof of concept" on existing network data, we hypothesize that predicting GO terms from topology-only network alignments will become increasingly practical as the volume and quality of PPI network data increase.
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 | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,005 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
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 ».