Predictive biophysical neural network modeling of a compendium of in vivo transcription factor DNA binding profiles for Escherichia coli
Notice bibliographique
Résumé
The DNA binding of most Escherichia coli Transcription Factors (TFs) has not been comprehensively mapped, and few have models that can quantitatively predict binding affinity. We report the global mapping of in vivo DNA binding for 139 E. coli TFs using ChIP-Seq. We use these data to train BoltzNet, a novel neural network that predicts TF binding energy from DNA sequence. BoltzNet mirrors a quantitative biophysical model and provides directly interpretable predictions genome-wide at nucleotide resolution. We use BoltzNet to quantitatively design novel binding sites, which we validate with biophysical experiments on purified protein. We generate models for 124 TFs that provide insight into global features of TF binding, including clustering of sites, the role of accessory bases, the relevance of weak sites, and the background affinity of the genome. Our paper provides new paradigms for studying TF-DNA binding and for the development of biophysically motivated neural networks. The authors describe BoltzNet, a neural network that learns the energy of transcription factor (TF)-DNA binding from genomic data and can be used to design new binding sites. They report the in vivo mapping and BoltzNet modeling of 139 E. coli TFs.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».