We consider the problem of recovering the three-dimensional atomic structure of a flexible macromolecule from a heterogeneous cryo-EM dataset. The dataset contains noisy tomographic projections of the electrostatic potential of the macromolecule, taken from different viewing directions, and in the heterogeneous case, each image corresponds to a different conformation of the macromolecule. Under the assumption that the macromolecule can be modelled as a chain, or discrete curve (as it is for instance the case for a protein backbone with a single chain of amino-acids), we introduce a method to estimate the deformation of the atomic model with respect to a given conformation, which is assumed to be known a priori. Our method consists on estimating the torsion and bond angles of the atomic model in each conformation as a linear combination of the eigenfunctions of the Laplace operator in the manifold of conformations. These eigenfunctions can be approximated by means of a well-known technique in manifold learning, based on the construction of a graph Laplacian using the cryo-EM dataset. Finally, we test our approach with synthetic datasets, for which we recover the atomic model of two-dimensional and three-dimensional flexible structures from noisy tomographic projections.


翻译:我们考虑从一个混杂的冷冻-EM数据集中恢复一个灵活大型分子三维原子结构的问题。该数据集包含从不同查看方向对一个大型分子的电流潜力进行杂乱的图像预测,在各种情况中,每个图像都与一个大分子不同。根据一个假设,即大型分子可以仿制成一个链条,或离散曲线(例如,一个具有单一氨基酸链的蛋白脊柱),我们采用了一种方法来估计原子模型在某种特定符合性方面的变形,假定该符合性是已知的。我们的方法是估计每个符合性模型的振动和粘合角度,作为拉贝操作员在多个相符合性体中的脑功能的线性组合。这些二元元元元元元元元元元元元元元元元可以通过一种众所周知的多重学习技术加以比较,其基础是用加密-EM-光度模型构建一个图表模型,而该模型假定是一个前置的序。我们的方法是估算每个符合原子模型的原子模型的透度和连接角度数据,最后我们测试了三维的合成数据,我们用三维的合成数据,从合成的合成数据,测试了三维数据。

0
下载
关闭预览

相关内容

GitHub 发布的文本编辑器。
不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
69+阅读 · 2022年7月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年2月26日
Arxiv
0+阅读 · 2023年2月26日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
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 · 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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员