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Enregistrement W4417105621 · doi:10.1016/j.csbj.2025.12.002

Protein embeddings and local alignments

2025· article· en· W4417105621 sur OpenAlexafffund
G. Brian Golding, Lucian Ilie

Notice bibliographique

RevueComputational and Structural Biotechnology Journal · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueProtein Structure and Dynamics
Établissements canadiensMcMaster UniversityWestern University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésSource codeCode (set theory)Web serverOrder (exchange)R packageProtein–protein interaction

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: The advent of protein embeddings has revolutionized bioinformatics by providing contextual representations that capture functional and evolutionary patterns. They have become, alongside sequence alignments, the cornerstone of bioinformatics. Embeddings cannot replace alignments but they can greatly help improve their quality. While embedding-based improvements have been considered for global alignments, the more important counterpart, local alignments, has not been studied thoroughly. Our goal is to identify the most accurate local alignment algorithm for protein sequences. Results: We introduce a new scoring function into our previous E-score algorithm by using Ankh embeddings. We prove that the resulting algorithm produces the most accurate local alignments of protein sequences using a new comprehensive framework that enables thorough evaluation of local alignment quality. We design a new algorithm for local alignment extraction, localization and quality evaluation and employ five distance metrics to evaluate the similarity with the true alignment. We also build multiple datasets, using both natural and inserted sequences, from the Conserved Domain Database, BAliBASE, and GPCRdb. We perform over two and a half million tests to compare the new algorithm with the best BLOSUM matrices, specialized GPCRtm matrices, and top programs, such as PEbA, DEDAL, vcMSA and pLM-BLAST. Our testing also reveals interesting insights into the behaviour of various protein language models as some of them perform much better on natural sequences compared to artificial ones obtained by inserting domains into random protein sequences. Also, while some models combine to produce better results, Ankh does not combine well with other embeddings. Conclusions: The new, Ankh-score-based, program is clearly superior to all existing methods. New light shed on the protein embeddings can guide future improvements. In order to facilitate the use of the new method and protocol, they are freely available as a web server at e-score.csd.uwo.ca and as source code at github.com/lucian-ilie/E-score.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,647
Score d'incertitude au seuil0,401

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,003
Tête enseignante GPT0,234
Écart entre enseignants0,231 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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