Publication

Out-of-equilibrium selection pressure enhances inference from protein sequence data

2025

Résumé

Homologous proteins have similar three-dimensional structures and biological functions that shape their sequences. The resulting coevolution-driven correlations underlie methods from Potts models to AlphaFold, which infer protein structure and function from sequences. Using a minimal model, we show that fluctuating selection strength and the onset of new selection pressures improve coevolution-based inference of structural contacts. Our conclusions extend to realistic synthetic data and to the inference of interaction partners. Out-of-equilibrium noise arising from ubiquitous variations in natural selection thus enhances, rather than hinders, the success of inference from protein sequences.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/1a204e38-464a-41ca-a834-4ecebfd31fda

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Concepts associés (32)

Structure primaire

vignette|Structure des protéines, en particulier la structure primaire En biochimie, la structure primaire d'une biomolécule non-ramifiée comme une protéine ou un brin d'ADN ou d'ARN, est la séquence de nucléotides ou d'acides aminés du début à la fin de la molécule. Autrement dit, la structure primaire représente l'exacte composition chimique et la séquence de ses sous-unités monomériques. La structure primaire d'un polymère biologique détermine largement sa forme tridimensionnelle, connue sous le nom de structure tertiaire.

Structure des protéines

La structure des protéines est la composition en acides aminés et la conformation en trois dimensions des protéines. Elle décrit la position relative des différents atomes qui composent une protéine donnée. Les protéines sont des macromolécules de la cellule, dont elles constituent la « boîte à outils », lui permettant de digérer sa nourriture, produire son énergie, de fabriquer ses constituants, de se déplacer, etc. Elles se composent d'un enchaînement linéaire d'acides aminés liés par des liaisons peptidiques.

Sequence analysis

In bioinformatics, sequence analysis is the process of subjecting a DNA, RNA or peptide sequence to any of a wide range of analytical methods to understand its features, function, structure, or evolution. Methodologies used include sequence alignment, searches against biological databases, and others. Since the development of methods of high-throughput production of gene and protein sequences, the rate of addition of new sequences to the databases increased very rapidly.

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