تنبؤ بموقع البروتينات تحت الخلايا في الخلايا المنفردة

تعدّ التحديد الفرعي للخلية لبروتين مهمًا لوظيفته، ويرتبط خلل هذا التحديد بعدد كبير من الأمراض. تقتصر قواعد البيانات الحالية على أزواج محدودة من البروتينات وأنواع الخلايا، وتنقص النماذج الحالية لتنبؤات تحديد موقع البروتينات الدقة في نوع الخلية أو القدرة على التعميم إلى البروتينات غير المعلومة. هنا نقدم طريقة جديدة لـ "تنبؤ موقع البروتينات غير المعلومة فرعيًا للخلية" (PUPS). يجمع PUPS بين نموذج لغة البروتين ونموذج إعادة تكوين الصور لإستغلال كل من سلسلة البروتين والصور الخلوية. نوضح أن إدخال سلسلة البروتين يمكنه تحقيق التعميم إلى البروتينات غير المعلومة، بينما يلتقط إدخال الصورة الخلوية التباين في الخلية الواحدة، مما يمكنه من تنبؤات خاصة بنوع الخلية. أظهر التحقق التجريبي أن PUPS يمكنه توقع تحديد موقع البروتين في التجارب الجديدة التي أجريت خارج الأطلس البشري للبروتين المستخدم في التدريب. بشكل جماعي، يوفر PUPS إطارًا لتنبؤ الاختلاف في تحديد موقع البروتين عبر أنواع الخلايا وفي الخلايا الفردية ضمن نوع الخلية الواحد، بما في ذلك التغيرات في تحديد موقع البروتين الناجمة عن الطفرات.