<i>π</i> -PrimeNovo: An Accurate and Efficient Non-Autoregressive Deep Learning Model for De Novo Peptide Sequencing
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Peptide sequencing via tandem mass spectrometry (MS/MS) is fundamental in proteomics data analysis, playing a pivotal role in unraveling the complex world of proteins within biological systems. In contrast to conventional database searching methods, deep learning models excel in de novo sequencing peptides absent from existing databases, thereby facilitating the identification and analysis of novel peptide sequences. Current deep learning models for peptide sequencing predominantly use an autoregressive generation approach, where early errors can cascade, largely affecting overall sequence accuracy. And the usage of sequential decoding algorithms such as beam search suffers from the low inference speed. To address this, we introduce π -PrimeNovo, a non-autoregressive Transformer-based deep learning model designed to perform accurate and efficient de novo peptide sequencing. With the proposed novel architecture, π -PrimeNovo achieves significantly higher accuracy and up to 69x faster sequencing compared to the state-of-the-art methods. This remarkable speed makes it highly suitable for computation-extensive peptide sequencing tasks such as metaproteomic research, where π -PrimeNovo efficiently identifies the microbial species-specific peptides. Moreover, π -PrimeNovo has been demonstrated to have a powerful capability in accurately mining phosphopeptides in a non-enriched phosphoproteomic dataset, showing an alternative solution to detect low-abundance post-translational modifications (PTMs). We suggest that this work not only advances the development of peptide sequencing techniques but also introduces a transformative computational model with wide-range implications for biological research.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 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 ».