TGC-ARG: Predicting Antibiotic Resistance through Transformer-based Modeling and Contrastive Learning

计算机科学 变压器 抗生素耐药性 抗生素 微生物学 工程类 生物 电压 电气工程
作者
Yihan Dong,Xiaowen Hu,Zhijian Huang,Lei Deng
出处
期刊: 卷期号:30: 17-22
标识
DOI:10.1109/bibm58861.2023.10385506
摘要

The escalating severity of antibiotic resistance poses substantial challenges across diverse sectors, encompassing everyday life, agriculture, and clinical medical interventions. Conventional methods for investigating antibiotic resistance genes (ARGs), such as culture-based techniques and whole-genome sequencing, often suffer from demands of time, labor, and limited accuracy. Moreover, the fragmented nature of existing datasets hampers a comprehensive analysis of antibiotic resistance gene sequences. In this study, we introduce an innovative computational framework known as TGC-ARG, designed to predict potential ARGs. TGC-ARG harnesses protein sequences as input, retrieves protein structures through SCRATCH-1D, and employs a feature extraction module to deduce feature representations for both protein sequences and structures. Subsequently, we integrate a siamese network to establish a contrastive learning paradigm, thus augmenting the model's representational capabilities. The resultant sequence embeddings and structure embeddings are merged and directed into a Multilayer Perceptron (MLP) for predicting ARG presence. To assess the performance, we curate a pioneering publicly available dataset named ARSS (Antibiotic Resistance Sequence Statistics). Our extensive comparative experimental outcomes underscore the superiority of our approach over the current state-of-the-art (SOTA) methodology. Furthermore, through comprehensive case analyses, we demonstrate the efficacy of our approach in predicting potential ARGs. The dataset and source code are accessible at https://github.com/angel1gel/TGC-ARG.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
共享精神应助郑板桥采纳,获得10
1秒前
2秒前
千禧发布了新的文献求助10
4秒前
汉堡包应助巨星采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4应助尊嘟假嘟采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2应助尊嘟假嘟采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助尊嘟假嘟采纳,获得10
5秒前
香蕉觅云应助尊嘟假嘟采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助尊嘟假嘟采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.2应助尊嘟假嘟采纳,获得10
6秒前
天天快乐应助尊嘟假嘟采纳,获得100
6秒前
科研通AI6.3应助尊嘟假嘟采纳,获得100
6秒前
你好完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.4应助尊嘟假嘟采纳,获得10
6秒前
6秒前
金光闪闪完成签到,获得积分10
8秒前
Serendipity完成签到,获得积分10
8秒前
852应助大狒狒采纳,获得10
8秒前
CodeCraft应助Tracy采纳,获得10
9秒前
KissesU完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
AIAIAIAIAIAI完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
wangR完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
魏伯安发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
惊蛰发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI6.4应助屈奕采纳,获得10
19秒前
春信不至发布了新的文献求助10
19秒前
bingo发布了新的文献求助10
19秒前
YY完成签到,获得积分10
19秒前
荔枝发布了新的文献求助10
20秒前
直率雪曼发布了新的文献求助10
21秒前
bai发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
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
Organic Chemistry, 5th Edition 1000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
日本現代怪異事典 副読本 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7374248
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8981984
关于积分的说明 19096597
捐赠科研通 7015297
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225628
关于科研通互助平台的介绍 2388967
邀请新用户注册赠送积分活动 2206183