Inferring fungal cis-regulatory networks from genome sequences via unsupervised and interpretable representation learning
Notice bibliographique
Résumé
Gene expression patterns are determined to a large extent by transcription factor (TF) binding to noncoding regulatory regions in the genome. However, gene expression cannot yet be systematically predicted from genome sequences, in part because nonfunctional matches to the sequence patterns (motifs) recognized by TFs occur frequently throughout the genome. Large-scale functional genomics data for many TFs has enabled characterization of regulatory networks in experimentally accessible cells such as budding yeast. Beyond yeast, fungi are important industrial organisms and pathogens, but large-scale functional data is only sporadically available. Uncharacterized regulatory networks control key pathways and gene expression programs associated with fungal phenotypes. Here, we explore a sequence-only approach to inferring regulatory networks by leveraging the 100s of genomes now available for many clades of fungi. We use gene orthology as the learning signal to infer interpretable, TF motif-based representations of noncoding regulatory regions. Using these representations to identify conserved signals for motifs, comparative genomics can be scaled to evolutionary comparisons where sequence similarity cannot be detected. We show that similarity of these conserved motif signals predicts gene expression and regulation better than using experimental data, and that we can infer known and novel regulatory connections in diverse fungi. Our new predictions include a pathway for recombination in Candida albicans and pathways for mating and an RNAi immune response in Neurospora. Taken together, our results indicate that specific hypotheses about transcriptional regulation in fungi can be obtained for many genes from genome sequence analysis alone.
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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 ».