Taubert, Oskar and von der Lehr, Fabrice and Bazarova, Alina and Faber, Christian and Knechtges, Philipp and Weiel, Marie and Debus, Charlotte and Coquelin, Daniel and Basermann, Achim and Streit, Achim and Kesselheim, Stefan and Götz, Markus and Schug, Alexander (2023) RNA contact prediction by data efficient deep learning. Communications Biology, 6 (913). Springer Nature. doi: 10.1038/s42003-023-05244-9. ISSN 2399-3642.
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Official URL: https://www.nature.com/articles/s42003-023-05244-9
Abstract
On the path to full understanding of the structure-function relationship or even design of RNA, structure prediction would offer an intriguing complement to experimental efforts. Any deep learning on RNA structure, however, is hampered by the sparsity of labeled training data. Utilizing the limited data available, we here focus on predicting spatial adjacencies ("contact maps") as a proxy for 3D structure. Our model, BARNACLE, combines the utilization of unlabeled data through self-supervised pre-training and efficient use of the sparse labeled data through an XGBoost classifier. BARNACLE shows a considerable improvement over both the established classical baseline and a deep neural network. In order to demonstrate that our approach can be applied to tasks with similar data constraints, we show that our findings generalize to the related setting of accessible surface area prediction.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/199460/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | RNA contact prediction by data efficient deep learning | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 6 September 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Communications Biology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1038/s42003-023-05244-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Springer Nature | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2399-3642 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Machine Learning, Deep Learning, Molecular Modeling, RNA, Structure Prediction | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R SY - Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Tasks SISTEC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Software Technology > High-Performance Computing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | von der Lehr, Fabrice | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 24 Nov 2023 09:03 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 29 Nov 2023 14:44 |
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