清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Understanding the Impact of Individual Nucleotide on Oxford Nanopore Current Signals With Interpretable Prediction Models

可解释性 纳米孔 纳米孔测序 人工智能 核苷酸 计算机科学 信号(编程语言) 机器学习 计算生物学 序列(生物学) 电流(流体) DNA测序 数据挖掘 核酸序列 模式识别(心理学) 训练集 预测建模 工作(物理) 计算模型 胸腺嘧啶 生物信息学 生物系统 管道(软件)
作者
Yenan Wang,Zhixing Wu,Jia Meng
出处
期刊:Bioinformatics and Biology Insights [SAGE Publishing]
卷期号:19: 11779322251378620-11779322251378620
标识
DOI:10.1177/11779322251378620
摘要

Oxford nanopore sequencing enabled real-time, long-read analysis of DNA by detecting ionic current signals associated with K-mer sequences. Although many studies analyzed sequence and modification detection, our understanding of how multiple nucleotides of the K-mer sequence determine nanopore signals together is still limited. In this study, we seek to unveil the positional impact of individual nucleotide through interpretable prediction models. Multiple machine learning models were trained and optimized. To increase model interpretability and explore underlying mechanisms, the tool of SHapley Additive exPlanations was applied to make an assessment of both nucleotides and positions. Our results show that previously unseen Oxford nanopore signals were accurately predicted, and results were consistent on two different modes (R 2 = 0.9984 for 260 bps, R 2 = 0.9983 for 400 bps, R10.4 flow cell, XGBoost). Thymine bases (T) at positions 6 and 7 were the most influential, while nucleotides at positions 1, 2, 3, 4, and 9 have minimal impacts on signals. In addition, heatmap analysis toward transitions of bases revealed the impact of individual nucleotide on signal changes in a position-specific manner. Briefly, our work provided predictive and interpretable modeling of nanopore signals, concentrating on influential bases and positions among all obtainable features, which enhanced understanding of nanopore sequencing mechanisms and nucleotide/position-related signal variations.
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
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
Stars完成签到 ,获得积分10
2秒前
grace完成签到 ,获得积分10
6秒前
冷酷冬卉完成签到,获得积分10
8秒前
Xu发布了新的文献求助10
9秒前
萝卜家大小姐完成签到,获得积分10
16秒前
玛卡巴卡爱吃饭完成签到 ,获得积分10
22秒前
耳朵暴富富完成签到 ,获得积分10
25秒前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
27秒前
似水流年完成签到 ,获得积分10
31秒前
优美草丛完成签到,获得积分10
33秒前
A12345678完成签到 ,获得积分10
50秒前
zack6119应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
zack6119应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
Peter完成签到 ,获得积分10
52秒前
zack6119应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
zack6119应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
zack6119应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
李爱国应助Xu采纳,获得10
52秒前
zack6119应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
无极2023完成签到 ,获得积分0
57秒前
运医小刀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MM完成签到 ,获得积分10
1分钟前
水易而华完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
薄荷发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
kukudou2发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Xu发布了新的文献求助10
1分钟前
kukudou2完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
神勇的半芹完成签到,获得积分10
1分钟前
婉莹完成签到 ,获得积分0
1分钟前
cq_2完成签到,获得积分0
1分钟前
Ava应助薄荷采纳,获得10
1分钟前
顺心南风完成签到,获得积分10
2分钟前
lzq671完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Polylactic完成签到 ,获得积分10
2分钟前
daidai完成签到,获得积分10
2分钟前
石头完成签到 ,获得积分10
2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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
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 7711490
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9267705
关于积分的说明 20067880
捐赠科研通 7288021
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3297225
关于科研通互助平台的介绍 2451777
邀请新用户注册赠送积分活动 2304252