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DeepChrome浏览器

swMATH ID: 15813
软件作者: Ritambhara Singh、Jack Lanchantin、Gabriel Robins、Yanjun Qi
描述: DeepChrome:通过组蛋白修饰预测基因表达的深度学习。动机:组蛋白修饰是控制基因调控的最重要因素之一。从组蛋白修饰信号预测基因表达的计算方法对于理解其在基因调控中的组合效应非常有用。这些知识可以帮助开发治疗癌症等疾病的“表观遗传药物”。以往定量组蛋白修饰和基因表达水平之间关系的研究要么未能捕捉到组合效应,要么依赖于分离预测和组合分析的多种方法。本文利用深度卷积神经网络建立了一个统一的判别框架,以组蛋白修饰数据为输入,对基因表达进行分类。我们的系统名为DeepChrome,可以自动提取重要功能之间的复杂交互。为了同时可视化组蛋白修饰之间的组合相互作用,我们提出了一种新的基于优化的技术,该技术从学习的深度模型中生成特征模式图。这为调控基因的潜在表观遗传机制提供了直观的描述。结果:在REMC数据库中56种不同细胞类型的基因表达分类任务中,我们发现DeepChrome优于支持向量机(Support Vector Machines)和随机森林(Random Forests)等最新模型。我们的可视化技术的输出不仅验证了先前的观察结果,而且还对组蛋白修饰标记之间的组合相互作用提供了新的见解,其中一些最近已通过实验研究观察到。
主页: https://github.com/QData/DepChrome
源代码:  https://github.com/QData/DepChrome
关键词: 深度学习;基因表达;组蛋白修饰
相关软件: 亚当;火炬
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