High-Performance Genome Annotation for a Safer and Faster-Developing Phage Therapy
Notice bibliographique
Résumé
Phage therapy, which uses phages to decrease bacterial load in an ecosystem, introduces a multitude of gene copies (bacterial and phage) into said ecosystem. While it is widely accepted that phages have a significant impact on ecology, the mechanisms underlying their impact are not well understood. It is therefore paramount to understand what is released in the said ecosystem, to avoid alterations with difficult-to-predict-but potentially huge-consequences. An in-depth annotation of therapeutic phage genomes is therefore essential. Currently, the average published phage genome has only 20-30% functionally annotated genes, which represents a hurdle to overcome to deliver safe phage therapy, for both patients and the environment. This study aims to compare the effectiveness of manual versus automated phage genome annotation methods. Twenty-seven phage genomes were annotated using SEA-PHAGE and Rime Bioinformatics protocols. The structural (gene calling) and functional annotation results were compared. The results suggest that during the structural annotation step, the SEA-PHAGE method was able to identify an average of 1.5 more genes per phage (typically a frameshift gene) and 5.3 gene start sites per phage. Despite this difference, the impact on functional annotation appeared to be limited: on average, 1.2 genes per phage had erroneous functions, caused by the structural annotation. Rime Bioinformatics' tool (rTOOLS, v2) performed better at assigning functions, especially where the SEA-PHAGE methods assigned hypothetical proteins: 7.0 genes per phage had a better functional annotation on average, compared to SEA PHAGE's 1.7. The method comparison detailed in this article indicate that (1) manual structural annotation is marginally superior to rTOOLS automated structural annotation; (2) rTOOLS automated functional annotation is superior to manual functional annotation. Previously, the only way to obtain a high-quality annotation was by using manual protocols, such as SEA-PHAGES. In the relatively new field of phage therapy, which requires support to advance, manual work can be problematic due to its high cost. Rime Bioinformatics' rTOOLS software allows for time and money to be saved by providing high-quality genome annotations that are comparable to manual results, enabling a safer and faster-developing phage therapy.
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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 | 0,003 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,005 |
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 ».