Deep neural networks identify sequence context features predictive of transcription factor binding

转录因子 计算生物学 序列母题 卷积神经网络 染色质 DNA测序 抄写(语言学) 生物 遗传学 主题(音乐) DNA 计算机科学 DNA结合位点 人工智能 发起人 基因 基因表达 语言学 物理 哲学 声学
作者
An Zheng,Michael Lamkin,Hanqing Zhao,Cynthia Wu,Hao Su,Melissa Gymrek
出处
期刊:Nature Machine Intelligence [Nature Portfolio]
卷期号:3 (2): 172-180 被引量:82
标识
DOI:10.1038/s42256-020-00282-y
摘要

Transcription factors bind DNA by recognizing specific sequence motifs, which are typically 6–12 bp long. A motif can occur many thousands of times in the human genome, but only a subset of those sites are actually bound. Here we present a machine-learning framework leveraging existing convolutional neural network architectures and model interpretation techniques to identify and interpret sequence context features most important for predicting whether a particular motif instance will be bound. We apply our framework to predict binding at motifs for 38 transcription factors in a lymphoblastoid cell line, score the importance of context sequences at base-pair resolution and characterize context features most predictive of binding. We find that the choice of training data heavily influences classification accuracy and the relative importance of features such as open chromatin. Overall, our framework enables novel insights into features predictive of transcription factor binding and is likely to inform future deep learning applications to interpret non-coding genetic variants. The transcription process of DNA is highly complex and while short DNA sequence motifs recognized by transcription factors are well known, less is known about the context in the DNA sequence that determines whether a transcription factor will actually bind its motif. Zheng and colleagues present a method that uses convolutional neural networks to identify sequence features that help predict whether transcribing proteins can bind to their target sequences in DNA.
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
肉脸小鱼完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
Jerry完成签到,获得积分10
2秒前
ZZ发布了新的文献求助10
3秒前
songjin发布了新的文献求助10
4秒前
da发布了新的文献求助10
4秒前
MchemG应助橘子采纳,获得10
4秒前
我是老大应助朴素的问枫采纳,获得10
4秒前
hghugh完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
cyrus发布了新的文献求助30
5秒前
英俊的铭应助拿铁卢采纳,获得10
5秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
tramp应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
tramp应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
小豆豆应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
威武香水应助幽壑之潜蛟采纳,获得10
7秒前
小豆豆应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
7秒前
8秒前
xubee发布了新的文献求助10
9秒前
Yue发布了新的文献求助10
11秒前
研友_ngqyz8发布了新的文献求助10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
bronny发布了新的文献求助10
13秒前
Orange应助七栀采纳,获得10
13秒前
17秒前
17秒前
siver发布了新的文献求助10
20秒前
科学完成签到 ,获得积分10
20秒前
XM完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979584
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523532
关于积分的说明 11217894
捐赠科研通 3261031
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800369
邀请新用户注册赠送积分活动 879064
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807152