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
sx发布了新的文献求助10
刚刚
动力小滋完成签到,获得积分10
3秒前
细心擎呢完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
aaaa发布了新的文献求助10
4秒前
Nole的应助被Finger采纳,获得10
4秒前
玻色子发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
慈祥的碧完成签到,获得积分10
5秒前
wl123发布了新的文献求助10
5秒前
CodeCraft的应助被zzmycx1采纳,获得10
5秒前
闪闪山水完成签到,获得积分10
5秒前
搜集达人的应助被宋晨旭采纳,获得20
5秒前
努力搬砖努力干完成签到,获得积分10
5秒前
蔡榕完成签到,获得积分10
5秒前
zeze完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
陈__发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
愉快的朝雪完成签到,获得积分10
7秒前
sx完成签到,获得积分10
9秒前
ding的应助被闪闪山水采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
zeze发布了新的文献求助10
9秒前
张焱森完成签到 ,获得积分10
10秒前
Ludi发布了新的文献求助20
10秒前
rjk完成签到 ,获得积分10
10秒前
箫彤完成签到,获得积分10
10秒前
lili发布了新的文献求助10
11秒前
NexusExplorer的应助被AthurMarcus采纳,获得10
11秒前
小二郎的应助被AthurMarcus采纳,获得10
11秒前
Lucas的应助被AthurMarcus采纳,获得10
11秒前
酷波er的应助被AthurMarcus采纳,获得10
11秒前
开朗的万言完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
Orange的应助被淡然觅海采纳,获得10
13秒前
机智的鼠标完成签到,获得积分10
13秒前
慕青的应助被tt采纳,获得10
13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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7794136
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9330549
关于积分的说明 20438064
捐赠科研通 7384186
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324312
关于科研通互助平台的介绍 2471999
邀请新用户注册赠送积分活动 2341430