A hybrid machine learning framework for functional annotation applied to mitochondrial glutathione metabolism and transport in cancers.
Notice bibliographique
Résumé
Background: Alterations of metabolism, including changes in mitochondrial and glutathione (GSH) metabolism, are a well appreciated hallmark of many cancers. Mitochondrial GSH (mGSH) transport is a poorly characterized aspect of GSH metabolism, which we investigate in the context of cancer. Existing functional annotation approaches from machine (ML) or deep learning (DL) models based only on protein sequences are unable to annotate functions in biological contexts, meaning new approaches must be developed for this task. Results: We develop a flexible ML framework for functional annotation from diverse feature data. This hybrid approach leverages cancer cell line multi-omics data and other biological knowledge data as features, to uncover potential genes involved in mGSH metabolism and membrane transport in cancers. This framework achieves an average AUROC across functional annotation tasks of 0.900 and can be effectively applied to annotate a range of biological functions. For our application, classification models predict the known mGSH transporter SLC25A39 but not SLC25A40 as being highly probably related to GSH metabolism in cancers. SLC25A24 and the orphan SLC25A43 are also predicted to be associated with mGSH metabolism by this approach and structural analysis of these proteins reveal similarities in potential substrate binding regions to the binding residues of SLC25A39. Conclusion: These findings have implications for a better understanding of cancer cell metabolism and novel therapeutic targets with respect to GSH metabolism through potential novel functional annotations of genes. The hybrid ML framework proposed here can be applied to other biological function classifications or multi-omics datasets to generate hypotheses in various biological contexts. Code and a tutorial for generating models and predictions in this framework are available at: https://github.com/lkenn012/mGSH_cancerClassifiers.
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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».