Modeling methyl-sensitive transcription factor motifs with an expanded epigenetic alphabet
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Transcription factors bind DNA in specific sequence contexts. In addition to distinguishing one nucleobase from another, some transcription factors can distinguish between unmodified and modified bases. Current models of transcription factor binding tend not to take DNA modifications into account, while the recent few that do often have limitations. This makes a comprehensive and accurate profiling of transcription factor affinities difficult. RESULTS: Here, we develop methods to identify transcription factor binding sites in modified DNA. Our models expand the standard A/C/G/T DNA alphabet to include cytosine modifications. We develop Cytomod to create modified genomic sequences and we also enhance the MEME Suite, adding the capacity to handle custom alphabets. We adapt the well-established position weight matrix (PWM) model of transcription factor binding affinity to this expanded DNA alphabet. Using these methods, we identify modification-sensitive transcription factor binding motifs. We confirm established binding preferences, such as the preference of ZFP57 and C/EBPβ for methylated motifs and the preference of c-Myc for unmethylated E-box motifs. CONCLUSIONS: Using known binding preferences to tune model parameters, we discover novel modified motifs for a wide array of transcription factors. Finally, we validate our binding preference predictions for OCT4 using cleavage under targets and release using nuclease (CUT&RUN) experiments across conventional, methylation-, and hydroxymethylation-enriched sequences. Our approach readily extends to other DNA modifications. As more genome-wide single-base resolution modification data becomes available, we expect that our method will yield insights into altered transcription factor binding affinities across many different modifications.
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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 | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».