Accurate classification of Listeria species by MALDI-TOF mass spectrometry incorporating denoising autoencoder and machine learning

李斯特菌 单核细胞增生李斯特菌 人工智能 支持向量机 计算机科学 自编码 鉴定(生物学) 质谱法 模式识别(心理学) 机器学习 计算生物学 生物 化学 细菌 深度学习 色谱法 植物 遗传学
作者
Yunhong Li,Zeyu Gan,Xijie Zhou,Zhiwei Chen
出处
期刊:Journal of Microbiological Methods [Elsevier BV]
卷期号:192: 106378-106378 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.mimet.2021.106378
摘要

Listeria monocytogenes belongs to the category of facultative anaerobic bacteria, and is the pathogen of listeriosis, potentially lethal disease for humans. There are many similarities between L. monocytogenes and other non-pathogenic Listeria species, which causes great difficulties for their correct identification. The level of L. monocytogenes contamination in food remains high according to statistics from the Food and Drug Administration. This situation leads to food recall and destruction, which has caused huge economic losses to the food industry. Therefore, the identification of Listeria species is very important for clinical treatment and food safety. This work aims to explore an efficient classification algorithm which could easily and reliably distinguish Listeria species. We attempted to classify Listeria species by incorporating denoising autoencoder (DAE) and machine learning algorithms in matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). In addition, convolutional neural networks were used to map the high dimensional original mass spectrometry data to low dimensional core features. By analyzing MALDI-TOF MS data via incorporating DAE and support vector machine (SVM), the identification accuracy of Listeria species was 100%. The proposed classification algorithm is fast (range of seconds), easy to handle, and, more importantly, this method also allows for extending the identification scope of bacteria. The DAE model used in our research is an effective tool for the extraction of MALDI-TOF mass spectrometry features. Despite the fact that the MALDI-TOF MS dataset examined in our research had high dimensionality, the DAE + SVM algorithm was still able to exploit the hidden information embedded in the original MALDI-TOF mass spectra. The experimental results in our work demonstrated that MALDI-TOF mass spectrum combined with DAE + SVM could easily and reliably distinguish Listeria species.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
David完成签到,获得积分10
6秒前
Alvin完成签到 ,获得积分10
10秒前
蓝桉完成签到 ,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
ABC完成签到,获得积分10
24秒前
liukanhai应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
搜集达人应助Wang采纳,获得10
27秒前
28秒前
蒲蒲完成签到 ,获得积分10
31秒前
zhaosiqi完成签到 ,获得积分10
31秒前
量子星尘发布了新的文献求助20
37秒前
42秒前
44秒前
月军完成签到,获得积分10
48秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
54秒前
江幻天完成签到,获得积分10
57秒前
韩钰小宝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
飞快的雅青完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
Kidmuse完成签到,获得积分10
1分钟前
追寻的续完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
bckl888完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
bill完成签到,获得积分10
1分钟前
明理问柳发布了新的文献求助10
1分钟前
ky应助xiaoX12138采纳,获得10
1分钟前
明理问柳完成签到,获得积分10
1分钟前
坚强的嚣完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
gxzsdf完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我思故我在完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
阿帕奇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Conner完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
zhang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wol007完成签到 ,获得积分10
1分钟前
123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
网络安全 SEMI 标准 ( SEMI E187, SEMI E188 and SEMI E191.) 1000
Inherited Metabolic Disease in Adults: A Clinical Guide 500
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4613016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4018011
关于积分的说明 12436990
捐赠科研通 3700338
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2040716
邀请新用户注册赠送积分活动 1073470
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 957104