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DeepGO:基于深度本体感知的蛋白质功能预测分类器

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简介:
简介:DeepGO是一种先进的蛋白质功能预测工具,利用深度学习技术理解和解析生物本体信息,显著提高了蛋白质注释的准确性和效率。 DeepGO是一种新颖的方法,用于通过蛋白质序列及蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络预测基因本体功能。该方法利用深度神经网络来学习序列特征与PPI网络特性,并采用层次分类法进行Gene Ontology类别的划分。此外,它还使用了神经符号技术以更好地理解并表示知识图谱中的信息。 此项目包含了一系列脚本来构建、训练DeepGO模型以及评估其性能表现。 所需依赖项可以通过执行命令`pip install -r requirements.txt`来安装Python相关库。 以下是一些主要的脚本: - `nn_hierarchical_seq.py`: 该脚本用于利用蛋白质序列作为输入,建立并训练相应的模型; - `nn_hierarchical_network.py`: 此脚本能构建和训练一个使用了蛋白质序列及PPI网络嵌入信息的复合输入模型。 - `get_data.py` 和 `get_functions.p`:这些文件的作用是获取数据及相关功能定义。

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客服
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  • DeepGO
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    简介:DeepGO是一种先进的蛋白质功能预测工具,利用深度学习技术理解和解析生物本体信息,显著提高了蛋白质注释的准确性和效率。 DeepGO是一种新颖的方法,用于通过蛋白质序列及蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络预测基因本体功能。该方法利用深度神经网络来学习序列特征与PPI网络特性,并采用层次分类法进行Gene Ontology类别的划分。此外,它还使用了神经符号技术以更好地理解并表示知识图谱中的信息。 此项目包含了一系列脚本来构建、训练DeepGO模型以及评估其性能表现。 所需依赖项可以通过执行命令`pip install -r requirements.txt`来安装Python相关库。 以下是一些主要的脚本: - `nn_hierarchical_seq.py`: 该脚本用于利用蛋白质序列作为输入,建立并训练相应的模型; - `nn_hierarchical_network.py`: 此脚本能构建和训练一个使用了蛋白质序列及PPI网络嵌入信息的复合输入模型。 - `get_data.py` 和 `get_functions.p`:这些文件的作用是获取数据及相关功能定义。
  • 二级结构学习-SS
    优质
    本研究聚焦于利用机器学习技术提升蛋白质二级结构(SS)预测精度。通过分析和建模氨基酸序列信息,开发高效准确的预测模型,促进生物信息学领域的发展与应用。 蛋白质二级结构预测可以通过分析其氨基酸序列来进行。首先将所有氨基酸序列合并,并采用20种不同类型的氨基酸及其对应的3个或8个二级结构(分别用E、H和t表示,或者使用另外的8类)。通过滑动窗口技术,在不同的窗口大小下进行处理:例如在21和13的位置上寻找中间位置的氨基酸作为目标结构。每个窗口中的每一个氨基酸都被转换成一个热编码,并且将所有这些单个热编码连接起来形成一个21x20矩阵,这被视为一种黑白图像输入给模型。 尝试了使用CNN、RNN、LSTM或GRU进行预测,但对精度的影响不大。基准测试的结果如下: - 预测3种二级结构:准确率为73% - 预测8种二级结构:准确率为52% 该研究依赖于一些特定的库和工具,包括火狐(Torch)、大熊猫、脾气暴躁的Matplotlib 和海生scikit学习。测试是在Python 3.8.3 x64环境下进行的。 此方法可以应用于不同的数据集以提高预测精度。
  • MATLAB关联规则代码-PFP
    优质
    PFP是一款基于MATLAB开发的软件工具,用于通过挖掘生物信息学数据来预测蛋白质的功能。该工具利用关联规则分析技术,能够有效识别与特定蛋白功能相关的特征模式,并支持用户自定义参数以优化预测结果。 关联规则的MATLAB代码PFP用于蛋白质功能预测的MATLAB库。该软件包中的Matlab函数使用“pfp_”作为文件名前缀。 常用数据结构ONT代表本体结构,具有以下字段: - 必填字段: - term:术语结构列表(id, name)。 - rel_code:关系代码列表,例如{is_a, part_of}。 - DAG:关系矩阵。DAG(i,j)=k (k>0) 表示term(i)与rel_code(j)的第k个关系相关联。 - ont_type:本体类型,例如molecular_function。 - date:此结构的构建日期。 - 可选字段: - alt_list:替代术语ID列表。 另一个重要数据结构OA(本体注释)具有以下字段: - 必填字段: - object:对象(序列)列表。 - ontology:相关的本体结构。 - annotation:注解矩阵。annotation(i,j)=1表示对象(i)用term(j)进行注解。 - date:此结构的构建日期。 预测结果由PRED结构提供,具体细节请参阅相关文档。
  • 利用卷积神经网络识别无序.pdf
    优质
    本文探讨了使用深度卷积神经网络技术来识别无序蛋白中的功能模体的方法,旨在提高对这些生物分子的理解和应用。 本段落研究了基于深度卷积神经网络的无序蛋白质功能模体识别方法。通过对大量蛋白质序列数据进行分析,我们提出了一种新的模型来自动检测并分类这些复杂且难以预测结构的功能区域。该方法利用先进的机器学习技术提高了对这类特殊蛋白组分的理解和解析能力,为生物信息学领域的研究提供了有力工具。
  • GNNs-相互作用研究
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    本研究利用图神经网络(GNNs)技术深入探究蛋白质间的相互作用机制,旨在提升对复杂生物系统理解及药物设计效率。 探索图注意力网络(GAT)架构和图卷积网络(GCN)架构来对蛋白质-蛋白质相互作用数据集中的节点进行分类。在PyTorch中实现。 运行方法: 1. 安装requirements.txt文件中列出的依赖项。 2. 要运行训练脚本,请使用以下命令:python train.py --model_type= --input_dir= --output_dir=
  • 二级结构方法
    优质
    蛋白质二级结构预测是生物信息学中的重要课题,它通过分析氨基酸序列来预测蛋白质链的空间构象。此研究对于理解蛋白质功能至关重要。 通过平衡数据集可以提高蛋白质二级结构预测的准确性。
  • 利用PSI-BLAST图谱进行结构方法
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    本研究提出了一种基于PSI-BLAST图形网络的创新方法,用于精确预测和分类蛋白质结构,为功能注释提供强有力的支持。 基于PSI-BLAST图谱的蛋白质结构分类预测方法是一种用于分析和预测蛋白质三维结构的技术。该方法利用了PSI-BLAST算法生成的序列相似性网络来识别并分类具有相同或类似折叠模式的蛋白质家族,从而帮助研究人员更好地理解蛋白质的功能与进化关系。
  • RPCT:一种利用RAAC-PSSM进行工具包
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    RPCT是一款创新性的软件工具包,它采用RAAC-PSSM方法,精准高效地开展蛋白质分类与功能预测,助力生物信息学研究。 RPCT工具箱是基于RAAC-PSSM的蛋白质分类预测方法的专业软件包。它采用七种特征提取技术及SVM算法来进行蛋白质分类预测。 快速入门指南: RPCT 使用 Python 编写,推荐使用 conda 来管理 python 包环境,请确保安装了以下所有软件包:ray、sklearn 和 blast。 # 安装conda包 conda install package_name # 安装blast+ conda install -c bioconda blast 请将数据转换为 FASTA 格式。RPCT工具箱支持Windows和Linux平台。 在运行 RPCT 之前,请确认命令正确性: - 在 Windows 系统中,通过以下命令运行 RPCT: python RPCT_windows.py
  • 新方法利用序列信息间相互作用
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    本研究提出了一种基于蛋白质序列的新方法,有效提升了蛋白质之间相互作用的预测准确性,为理解生命过程中的分子机制提供了有力工具。 蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)在几乎所有细胞过程中都至关重要,包括代谢循环、DNA转录与复制以及信号级联反应。然而,用于识别这些相互作用的实验方法既耗时又成本高昂。因此,开发能够预测PPI的计算方法显得尤为重要。 本研究提出了一种仅依赖蛋白质序列信息来预测PPI的方法。该方法结合了极限学习机(ELM)这一创新的学习算法与一种新颖的局部蛋白质序列描述符表示法。这种局部描述符揭示了蛋白质序列中连续和不连续区域中的氨基酸相互作用,从而有助于从蛋白质序列中提取更多关于PPI的信息。 极限学习机是一种基于随机生成输入到隐藏单元权重并解析线性方程组以获得隐藏层至输出层的精确权值来实现快速准确分类的方法。在分析酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的PPI数据时,该方法达到了89.09%的预测精度、89.25%的灵敏度和88.96%的准确性。 通过广泛的实验比较了本研究提出的方法与现有的支持向量机(SVM)技术。结果显示,所提方法在预测PPI方面具有良好的前景,并可作为现有技术支持的有效补充手段。
  • 数据析期末作业:(Protein Prediction)
    优质
    本项目为数据分析课程期末作业,旨在通过机器学习算法预测蛋白质结构。我们收集并分析了大量生物化学数据,训练模型以提高对蛋白质功能和相互作用的理解。 数据分析作业:蛋白质预测。这是我的期末数据分析作业内容。