Alat berbasis pembelajaran mendalam memprediksi faktor transkripsi menggunakan urutan protein sebagai input – ScienceDaily

Alat berbasis pembelajaran mendalam memprediksi faktor transkripsi menggunakan urutan protein sebagai input – ScienceDaily


Tim peneliti gabungan dari KAIST dan UCSD telah mengembangkan jaringan saraf dalam bernama DeepTFactor yang memprediksi faktor transkripsi dari urutan protein. DeepTFactor akan berfungsi sebagai alat yang berguna untuk memahami sistem pengaturan organisme, mempercepat penggunaan pembelajaran mendalam untuk memecahkan masalah biologis.

Faktor transkripsi adalah protein yang secara khusus mengikat urutan DNA untuk mengontrol inisiasi transkripsi. Menganalisis regulasi transkripsi memungkinkan pemahaman tentang bagaimana organisme mengontrol ekspresi gen sebagai respons terhadap perubahan genetik atau lingkungan. Dalam hal ini, menemukan faktor transkripsi suatu organisme adalah langkah pertama dalam analisis sistem pengaturan transkripsi suatu organisme.

Sebelumnya, faktor transkripsi telah diprediksi dengan menganalisis homologi urutan dengan faktor transkripsi yang sudah dikarakterisasi atau dengan pendekatan berbasis data seperti pembelajaran mesin. Model pembelajaran mesin konvensional memerlukan proses pemilihan fitur yang ketat yang bergantung pada keahlian domain seperti menghitung sifat fisikokimia molekul atau menganalisis homologi urutan biologis. Sementara itu, pembelajaran mendalam secara inheren dapat mempelajari fitur laten untuk tugas tertentu.

Sebuah tim peneliti gabungan terdiri dari Ph.D. kandidat Gi Bae Kim dan Profesor Terhormat Sang Yup Lee dari Departemen Teknik Kimia dan Biomolekuler di KAIST, dan Ye Gao dan Profesor Bernhard O. Palsson dari Departemen Teknik Biokimia di UCSD melaporkan alat berbasis pembelajaran yang mendalam untuk prediksi transkripsi faktor. Makalah penelitian mereka “DeepTFactor: Alat berbasis pembelajaran mendalam untuk prediksi faktor transkripsi” dipublikasikan secara online di PNAS.

Artikel mereka melaporkan pengembangan DeepTFactor, alat berbasis pembelajaran mendalam yang memprediksi apakah urutan protein tertentu merupakan faktor transkripsi menggunakan tiga jaringan saraf konvolusional paralel. Tim peneliti gabungan memperkirakan 332 faktor transkripsi Escherichia coli K-12 MG1655 menggunakan DeepTFactor dan kinerja DeepTFactor dengan secara eksperimental mengkonfirmasi situs pengikatan seluruh genom dari tiga faktor transkripsi yang diprediksi (YqhC, YiaU, dan YahB).

Tim peneliti gabungan selanjutnya menggunakan metode saliency untuk memahami proses penalaran DeepTFactor. Para peneliti mengkonfirmasi bahwa meskipun informasi tentang domain pengikatan DNA dari faktor transkripsi tidak secara eksplisit diberikan proses pelatihan, DeepTFactor secara implisit mempelajari dan menggunakannya untuk prediksi. Tidak seperti alat prediksi faktor transkripsi sebelumnya yang dikembangkan hanya untuk urutan protein organisme tertentu, DeepTFactor diharapkan dapat digunakan dalam analisis sistem transkripsi semua organisme pada kinerja tingkat tinggi.

Profesor Sang Yup Lee yang terhormat berkata, “DeepTFactor dapat digunakan untuk menemukan faktor transkripsi yang tidak diketahui dari banyak urutan protein yang belum dikarakterisasi. Diharapkan bahwa DeepTFactor akan berfungsi sebagai alat penting untuk menganalisis sistem pengaturan organisme yang menarik.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Institut Sains dan Teknologi Lanjutan Korea (KAIST). Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen