Deep learning explains the biology of branched glycans from single-cell sequencing data
Notice bibliographique
Résumé
Glycosylation is ubiquitous and often dysregulated in disease. However, the regulation and functional significance of various types of glycosylation at cellular levels is hard to unravel experimentally. Multi-omics, single-cell measurements such as SUGAR-seq, which quantifies transcriptomes and cell surface glycans, facilitate addressing this issue. Using SUGAR-seq data, we pioneered a deep learning model to predict the glycan phenotypes of cells (mouse T lymphocytes) from transcripts, with the example of predicting β1,6GlcNAc-branching across T cell subtypes (test set F1 score: 0.9351). Model interpretation via SHAP (SHapley Additive exPlanations) identified highly predictive genes, in part known to impact (i) branched glycan levels and (ii) the biology of branched glycans. These genes included physiologically relevant low-abundance genes that were not captured by conventional differential expression analysis. Our work shows that interpretable deep learning models are promising for uncovering novel functions and regulatory mechanisms of glycans from integrated transcriptomic and glycomic datasets.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».