Motivation: Machine learning methods can be used to support scientific discovery in healthcare-related research fields. However, these methods can only be reliably used if they can be trained on high-quality and curated datasets. Currently, no such dataset for the exploration of Plasmodium falciparum protein antigen candidates exists. The parasite Plasmodium falciparum causes the infectious disease malaria. Thus, identifying potential antigens is of utmost importance for the development of antimalarial drugs and vaccines. Since exploring antigen candidates experimentally is an expensive and time-consuming process, applying machine learning methods to support this process has the potential to accelerate the development of drugs and vaccines, which are needed for fighting and controlling malaria. Results: We developed PlasmoFAB, a curated benchmark that can be used to train machine learning methods for the exploration of Plasmodium falciparum protein antigen candidates. We combined an extensive literature search with domain expertise to create high-quality labels for Plasmodium falciparum specific proteins that distinguish between antigen candidates and intracellular proteins. Additionally, we used our benchmark to compare different well-known prediction models and available protein localization prediction services on the task of identifying protein antigen candidates. We show that available general-purpose services are unable to provide sufficient performance on identifying protein antigen candidates and are outperformed by our models that were trained on this tailored data. Availability: PlasmoFAB is publicly available on Zenodo with DOI 10.5281/zenodo.7433087. Furthermore, all scripts that were used in the creation of PlasmoFAB and the training and evaluation of machine learning models are open source and publicly available on GitHub here: https://github.com/msmdev/PlasmoFAB.


翻译:动机:机器学习方法可用于支持医疗相关研究领域的科学发现。然而,这些方法只有在能够基于高质量且经过精心整理的训练数据集时才能被可靠使用。目前,针对恶性疟原虫蛋白质抗原候选物的探索尚缺乏此类数据集。恶性疟原虫寄生虫是导致传染性疾病疟疾的病原体。因此,识别潜在抗原对于抗疟药物和疫苗的开发至关重要。由于通过实验探索抗原候选物是一项昂贵且耗时的过程,应用机器学习方法支持该过程有望加速对抗和控制疟疾所需的药物与疫苗的研发。结果:我们开发了PlasmoFAB,这是一个经过整理的基准数据集,可用于训练机器学习方法以探索恶性疟原虫蛋白质抗原候选物。我们结合了广泛的文献检索与领域专业知识,为恶性疟原虫特异性蛋白质创建了高质量标签,用以区分抗原候选物与细胞内蛋白质。此外,我们利用该基准比较了多种知名预测模型及现有蛋白质定位预测服务在识别蛋白质抗原候选物任务上的表现。研究表明,现有的通用服务无法在识别蛋白质抗原候选物方面提供足够性能,且被我们基于定制数据训练的模型所超越。可用性:PlasmoFAB已通过DOI 10.5281/zenodo.7433087公开存储在Zenodo平台上。此外,所有用于构建PlasmoFAB以及训练和评估机器学习模型的脚本均为开源代码,并已在GitHub上公开:https://github.com/msmdev/PlasmoFAB。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
4+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关VIP内容
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关论文
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员