Combining transcription factor binding affinities with open-chromatin data for accurate gene expression prediction

染色质 生物 转录因子 染色质免疫沉淀 计算生物学 结合位点 基因表达 基因 组蛋白 遗传学 发起人
作者
Florian Schmidt,Nina Gasparoni,Gilles Gasparoni,Kathrin Gianmoena,Cristina Cadenas,Julia K. Polansky,Peter Ebert,Karl Nordström,Matthias Barann,Anupam Sinha,Sebastian Fröhler,Jieyi Xiong,Azim Dehghani Amirabad,Fatemeh Behjati Ardakani,Barbara Hutter,Gideon Zipprich,Bärbel Felder,Roland Eils,Benedikt Brors,Wei Chen
出处
期刊:Nucleic Acids Research [Oxford University Press]
卷期号:45 (1): 54-66 被引量:137
标识
DOI:10.1093/nar/gkw1061
摘要

The binding and contribution of transcription factors (TF) to cell specific gene expression is often deduced from open-chromatin measurements to avoid costly TF ChIP-seq assays. Thus, it is important to develop computational methods for accurate TF binding prediction in open-chromatin regions (OCRs). Here, we report a novel segmentation-based method, TEPIC, to predict TF binding by combining sets of OCRs with position weight matrices. TEPIC can be applied to various open-chromatin data, e.g. DNaseI-seq and NOMe-seq. Additionally, Histone-Marks (HMs) can be used to identify candidate TF binding sites. TEPIC computes TF affinities and uses open-chromatin/HM signal intensity as quantitative measures of TF binding strength. Using machine learning, we find low affinity binding sites to improve our ability to explain gene expression variability compared to the standard presence/absence classification of binding sites. Further, we show that both footprints and peaks capture essential TF binding events and lead to a good prediction performance. In our application, gene-based scores computed by TEPIC with one open-chromatin assay nearly reach the quality of several TF ChIP-seq data sets. Finally, these scores correctly predict known transcriptional regulators as illustrated by the application to novel DNaseI-seq and NOMe-seq data for primary human hepatocytes and CD4+ T-cells, respectively.

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
刚刚
gnufgg完成签到,获得积分10
1秒前
NexusExplorer应助Bin采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
4秒前
风趣绮菱完成签到 ,获得积分10
5秒前
南桃发布了新的文献求助10
5秒前
科目三应助Moona采纳,获得10
6秒前
Akim应助xue采纳,获得10
6秒前
BowieHuang应助左传琦采纳,获得10
7秒前
羊羊完成签到 ,获得积分10
8秒前
曹冲发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
风趣小刺猬完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
JJ完成签到,获得积分10
9秒前
纯真的曼荷完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
科研01完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
威武的铭发布了新的文献求助10
11秒前
zjy完成签到,获得积分10
11秒前
小蘑菇应助明理的三德采纳,获得10
12秒前
13秒前
JamesPei应助闫111采纳,获得10
13秒前
希望天下0贩的0应助CH采纳,获得10
13秒前
钢钢完成签到,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
沐泫发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
cslghe发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
万能图书馆应助zhu采纳,获得10
15秒前
CodeCraft应助Amy采纳,获得10
16秒前
牛油果发布了新的文献求助10
17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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
the Oxford Guide to the Bantu Languages 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5762094
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5533938
关于积分的说明 15401949
捐赠科研通 4898361
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2634825
邀请新用户注册赠送积分活动 1582986
关于科研通互助平台的介绍 1538167