Freddie: annotation-independent detection and discovery of transcriptomic alternative splicing isoforms using long-read sequencing
Notice bibliographique
Résumé
Alternative splicing (AS) is an important mechanism in the development of many cancers, as novel or aberrant AS patterns play an important role as an independent onco-driver. In addition, cancer-specific AS is potentially an effective target of personalized cancer therapeutics. However, detecting AS events remains a challenging task, especially if these AS events are novel. This is exacerbated by the fact that existing transcriptome annotation databases are far from being comprehensive, especially with regard to cancer-specific AS. Additionally, traditional sequencing technologies are severely limited by the short length of the generated reads, which rarely spans more than a single splice junction site. Given these challenges, transcriptomic long-read (LR) sequencing presents a promising potential for the detection and discovery of AS. We present Freddie, a computational annotation-independent isoform discovery and detection tool. Freddie takes as input transcriptomic LR sequencing of a sample alongside its genomic split alignment and computes a set of isoforms for the given sample. It then partitions the input reads into sets that can be processed independently and in parallel. For each partition, Freddie segments the genomic alignment of the reads into canonical exon segments. The goal of this segmentation is to be able to represent any potential isoform as a subset of these canonical exons. This segmentation is formulated as an optimization problem and is solved with a dynamic programming algorithm. Then, Freddie reconstructs the isoforms by jointly clustering and error-correcting the reads using the canonical segmentation as a succinct representation. The clustering and error-correcting step is formulated as an optimization problem-the Minimum Error Clustering into Isoforms (MErCi) problem-and is solved using integer linear programming (ILP). We compare the performance of Freddie on simulated datasets with other isoform detection tools with varying dependence on annotation databases. We show that Freddie outperforms the other tools in its accuracy, including those given the complete ground truth annotation. We also run Freddie on a transcriptomic LR dataset generated in-house from a prostate cancer cell line with a matched short-read RNA-seq dataset. Freddie results in isoforms with a higher short-read cross-validation rate than the other tested tools. Freddie is open source and available at https://github.com/vpc-ccg/freddie/.
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 | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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.
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 ».