pHapCompass: Probabilistic Assembly and Uncertainty Quantification of Polyploid Haplotype Phase

Le papier présente pHapCompass, un algorithme probabiliste innovant pour l'assemblage de haplotypes chez les organismes polyploïdes, qui quantifie l'incertitude d'assignation des lectures, propose un nouveau workflow de simulation réaliste et démontre des performances compétitives tout en fournissant une estimation précise de l'incertitude de phase.

Marjan Hosseini (School of Computing, University of Connecticut), Ella Veiner (School of Computing, University of Connecticut), Thomas Bergendahl (School of Computing, University of Connecticut), Tala Yasenpoor (School of Computing, University of Connecticut), Zane Smith (Department of Entomology and Plant Pathology, University of Tennessee), Margaret Staton (Department of Entomology and Plant Pathology, University of Tennessee), Derek Aguiar (School of Computing, University of Connecticut, Institute for Systems Genomics, University of Connecticut)Thu, 12 Ma🧬 q-bio

How to make the most of your masked language model for protein engineering

Cette étude propose une méthode d'échantillonnage flexible et efficace par recherche faisceau stochastique pour optimiser les modèles de langage masqués dans l'ingénierie des protéines, démontrant par des évaluations in silico et in vitro sur des anticorps thérapeutiques que le choix de la méthode d'échantillonnage est aussi déterminant que le modèle lui-même.

Calvin McCarter, Nick Bhattacharya, Sebastian W. Ober, Hunter ElliottThu, 12 Ma🧬 q-bio

What Topological and Geometric Structure Do Biological Foundation Models Learn? Evidence from 141 Hypotheses

Cette étude démontre, grâce à une validation autonome de 141 hypothèses, que les modèles de fondation biologiques apprennent une structure géométrique et topologique réelle et partagée, bien que localisée principalement dans les tissus immunitaires, qui dépasse la simple métrique euclidienne pour capturer des relations biologiques significatives.

Ihor KendiukhovMon, 09 Ma🤖 cs.LG

In-batch Relational Features Enhance Precision in An Unsupervised Medical Anomaly Detection Task

Cette étude propose une méthode d'apprentissage non supervisé pour la détection d'anomalies médicales qui, en enrichissant les représentations latentes d'un autoencodeur par des similarités contextuelles au sein d'un lot via une estimation d'hypergraphe et une convolution graphique, améliore significativement la précision et réduit les faux positifs en distinguant mieux les variations anatomiques normales des pathologies.

P. Bilha Githinji, Xi Yuan, Ijaz Gul, Lian Zhang, Jinhao Xu, Zhenglin Chen, Peiwu Qin, Dongmei YuMon, 09 Ma🧬 q-bio

Privacy-Preserving Collaborative Medical Image Segmentation Using Latent Transform Networks

Cet article présente le PPCMI-SF, un cadre collaboratif de segmentation d'images médicales qui préserve la confidentialité des données en utilisant des transformées latentes chiffrées et des autoencodeurs, permettant ainsi d'atteindre une précision élevée et une robustesse contre les attaques sans partager les données brutes entre institutions.

Saheed Ademola Bello, Muhammad Shahid Jabbar, Muhammad Sohail Ibrahim, Shujaat KhanMon, 09 Ma💻 cs

Multicellular Tumour Spheroids Exposure to Pulsed Electric Field: A Combined Experimental and Mathematical Modelling Study Highlighting Temporal Dynamics of DAMP Release and Accelerated Regrowth at Intermediate Field Intensities

Cette étude combine expériences in vitro et modélisation mathématique pour démontrer que l'exposition des sphéroïdes tumoraux à des champs électriques pulsés déclenche une mort cellulaire et une libération de DAMP proportionnelles à l'intensité du champ, tout en révélant le rôle dual des cellules quiescentes dans la régénération tumorale, ce qui souligne la nécessité de les prendre en compte pour optimiser les thérapies d'électroporation.

Emma Leschiera, Nicolas Mattei, Marie-Pierre Rols, Muriel Golzio, Jelena Kolosnjaj-Tabi, Clair PoignardMon, 09 Ma🧬 q-bio

A recipe for scalable attention-based MLIPs: unlocking long-range accuracy with all-to-all node attention

Ce travail présente AllScAIP, un potentiel interatomique basé sur l'attention qui, grâce à un mécanisme d'attention tout-à-tout, surpasse les modèles traditionnels à forte biais physique pour capturer précisément les interactions à longue portée dans les grands systèmes moléculaires et matériaux à grande échelle de données.

Eric Qu, Brandon M. Wood, Aditi S. Krishnapriyan, Zachary W. UlissiMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

drGT: Attention-Guided Gene Assessment of Drug Response Utilizing a Drug-Cell-Gene Heterogeneous Network

Le modèle drGT, présenté dans cet article, est une approche d'apprentissage profond sur graphes hétérogènes qui prédit la réponse aux médicaments et améliore l'interprétabilité des résultats en identifiant des biomarqueurs et des processus biologiques pertinents grâce à des coefficients d'attention, tout en démontrant des performances compétitives sur plusieurs jeux de données de référence.

Yoshitaka Inoue, Hunmin Lee, Tianfan Fu, Rui Kuang, Augustin LunaFri, 13 Ma🧬 q-bio

A practical identifiability criterion leveraging weak-form parameter estimation

Cet article propose un critère d'identifiabilité pratique, nommé (e, q)-identifiabilité, qui évalue la fiabilité des estimations de paramètres dans des systèmes biologiques bruités en combinant une méthode d'estimation faible (WENDy) basée sur l'algèbre différentielle pour une efficacité computationnelle accrue avec une prise en compte explicite du bruit des données et de l'erreur quadratique moyenne.

Nora Heitzman-Breen, Vanja Dukic, David M. BortzFri, 13 Ma🧬 q-bio

Realizing Common Random Numbers: Event-Keyed Hashing for Causally Valid Stochastic Models

Cet article démontre que l'utilisation de générateurs de nombres aléatoires d'état dans les modèles basés sur des agents fausse les comparaisons contrefactuelles causales en raison de l'altération des chemins d'exécution, et propose une solution fondée sur le hachage d'événements couplé à des générateurs à compteur pour rétablir la cohérence causale.

Vince Buffalo, Carl A. B. Pearson, Daniel KleinFri, 13 Ma📊 stat

Ill-Conditioning in Dictionary-Based Dynamic-Equation Learning: A Systems Biology Case Study

Cette étude analyse systématiquement l'impact de l'ill-conditionnement sur l'apprentissage d'équations dynamiques par régression parcimonieuse en biologie des systèmes, démontrant que les corrélations fortes entre termes du dictionnaire compromettent la stabilité numérique et que l'utilisation de bases polynomiales orthogonales ne garantit une amélioration que lorsque la distribution des données correspond à leur fonction de poids.

Yuxiang Feng, Niall M Mangan, Manu JayadharanFri, 13 Ma🧬 q-bio

Hybrid eTFCE-GRF: Exact Cluster-Size Retrieval with Analytical p-Values for Voxel-Based Morphometry

Ce papier présente une méthode hybride eTFCE-GRF qui combine la structure union-find pour une récupération exacte de la taille des clusters et la théorie des champs aléatoires gaussiens pour des valeurs p analytiques, permettant ainsi une inférence neuroimagerie à base de morphométrie voxelique précise et jusqu'à 1000 fois plus rapide que les tests de permutation.

Don Yin, Hao Chen, Takeshi Miki, Boxing Liu, Enyu YangFri, 13 Ma⚡ eess

Framing local structural identifiability and observability in terms of parameter-state symmetries

Cet article introduit une sous-classe de symétries de Lie, appelées symétries paramètre-état, pour caractériser l'identifiabilité structurelle locale et l'observabilité des modèles mécanistes en démontrant que les paramètres identifiables et les états observables correspondent aux invariants universels de ces symétries.

Johannes G. Borgqvist, Alexander P. Browning, Fredrik Ohlsson, Ruth E. BakerFri, 13 Ma🧬 q-bio

Leveraging Phytolith Research using Artificial Intelligence

L'article présente Sorometry, une pipeline d'intelligence artificielle intégrant l'analyse d'images 2D et de nuages de points 3D pour automatiser la classification et l'interprétation des phytolithes, surmontant ainsi les limites des méthodes manuelles et transformant cette discipline en une science à grande échelle.

Andrés G. Mejía Ramón, Kate Dudgeon, Nina Witteveen, Dolores Piperno, Michael Kloster, Luigi Palopoli, Mónica Moraes R., José M. Capriles, Umberto LombardoFri, 13 Ma🧬 q-bio