• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

使用真实综合探测器的荧光共振能量转移贝叶斯非参数方法

Bayesian Nonparametrics for FRET using Realistic Integrative Detectors.

作者信息

Saurabh Ayush, Wisna Gde Bimananda Mahardika, Schweiger Maxwell C, Hariadi Rizal F, Presse Steve

出版信息

bioRxiv. 2025 Aug 27:2025.06.12.659382. doi: 10.1101/2025.06.12.659382.

DOI:10.1101/2025.06.12.659382
PMID:40667265
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12262544/
Abstract

Förster resonance energy transfer (FRET) is a widely used tool to probe nanometer scale dynamics, projecting rich 3D biomolecular motion onto noisy 1D traces. However, interpretation of FRET traces remains challenging due to degeneracy-distinct structural states map to similar FRET efficiencies-and often suffers from under- and/or over-fitting due to the need to predefine the number of FRET states and noise characteristics. Here we provide a new software, Bayesian nonparametric FRET (BNP-FRET) for binned data obtained from integrative detectors, that eliminates user-dependent parameters and accurately incorporates all known noise sources, enabling the identification of distinct configurations from 1D traces in a plug-n-play manner. Using simulated and experimental data, we demonstrate that BNP-FRET eliminates logistical barrier of predetermining states for each FRET trace and permits high-throughput, simultaneous analysis of a large number of kinetically heterogeneous traces. Furthermore, working in the Bayesian paradigm, BNP-FRET naturally provides uncertainty estimates for all model parameters including the number of states, kinetic rates, and FRET efficiencies.

摘要

Förster共振能量转移(FRET)是一种广泛用于探测纳米尺度动力学的工具,它将丰富的三维生物分子运动投影到有噪声的一维轨迹上。然而,由于简并性——不同的结构状态对应相似的FRET效率,FRET轨迹的解释仍然具有挑战性,并且由于需要预先定义FRET状态的数量和噪声特征,常常存在欠拟合和/或过拟合的问题。在这里,我们提供了一种新的软件,用于处理从集成探测器获得的分箱数据的贝叶斯非参数FRET(BNP-FRET),该软件消除了用户依赖的参数,并准确纳入了所有已知的噪声源,能够以即插即用的方式从一维轨迹中识别出不同的构型。使用模拟和实验数据,我们证明BNP-FRET消除了为每个FRET轨迹预先确定状态的逻辑障碍,并允许对大量动力学异质轨迹进行高通量、同时分析。此外,在贝叶斯范式下工作,BNP-FRET自然地为所有模型参数提供不确定性估计,包括状态数量、动力学速率和FRET效率。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f780/12400910/48e2f6c58aff/nihpp-2025.06.12.659382v2-f0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f780/12400910/16bfba50730a/nihpp-2025.06.12.659382v2-f0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f780/12400910/8bdbe63d870f/nihpp-2025.06.12.659382v2-f0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f780/12400910/48e2f6c58aff/nihpp-2025.06.12.659382v2-f0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f780/12400910/16bfba50730a/nihpp-2025.06.12.659382v2-f0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f780/12400910/8bdbe63d870f/nihpp-2025.06.12.659382v2-f0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f780/12400910/48e2f6c58aff/nihpp-2025.06.12.659382v2-f0003.jpg

相似文献

1
Bayesian Nonparametrics for FRET using Realistic Integrative Detectors.使用真实综合探测器的荧光共振能量转移贝叶斯非参数方法
bioRxiv. 2025 Aug 27:2025.06.12.659382. doi: 10.1101/2025.06.12.659382.
2
Prescription of Controlled Substances: Benefits and Risks管制药品的处方:益处与风险
3
An accurate probabilistic step finder for time-series analysis.一种用于时间序列分析的精确概率步长查找器。
Biophys J. 2024 Sep 3;123(17):2749-2764. doi: 10.1016/j.bpj.2024.01.008. Epub 2024 Jan 9.
4
Iterative clustering material decomposition aided by empirical spectral correction for photon counting detectors in micro-CT.基于经验光谱校正的迭代聚类物质分解方法用于微计算机断层扫描中的光子计数探测器
J Med Imaging (Bellingham). 2024 Dec;11(Suppl 1):S12810. doi: 10.1117/1.JMI.11.S1.S12810. Epub 2024 Dec 27.
5
Doppler trans-thoracic echocardiography for detection of pulmonary hypertension in adults.经胸多普勒超声心动图用于检测成人肺动脉高压。
Cochrane Database Syst Rev. 2022 May 9;5(5):CD012809. doi: 10.1002/14651858.CD012809.pub2.
6
Short-Term Memory Impairment短期记忆障碍
7
Regional cerebral blood flow single photon emission computed tomography for detection of Frontotemporal dementia in people with suspected dementia.用于检测疑似痴呆患者额颞叶痴呆的局部脑血流单光子发射计算机断层扫描
Cochrane Database Syst Rev. 2015 Jun 23;2015(6):CD010896. doi: 10.1002/14651858.CD010896.pub2.
8
Non-pharmacological interventions for preventing delirium in hospitalised non-ICU patients.非 ICU 住院患者预防谵妄的非药物干预措施。
Cochrane Database Syst Rev. 2021 Jul 19;7(7):CD013307. doi: 10.1002/14651858.CD013307.pub2.
9
Non-pharmacological interventions for preventing delirium in hospitalised non-ICU patients.非 ICU 住院患者预防谵妄的非药物干预措施。
Cochrane Database Syst Rev. 2021 Nov 26;11(11):CD013307. doi: 10.1002/14651858.CD013307.pub3.
10
Cost-effectiveness of using prognostic information to select women with breast cancer for adjuvant systemic therapy.利用预后信息为乳腺癌患者选择辅助性全身治疗的成本效益
Health Technol Assess. 2006 Sep;10(34):iii-iv, ix-xi, 1-204. doi: 10.3310/hta10340.

本文引用的文献

1
On the statistical foundation of a recent single molecule FRET benchmark.基于最近单分子荧光共振能量转移基准的统计基础。
Nat Commun. 2024 Apr 30;15(1):3627. doi: 10.1038/s41467-024-47733-3.
2
Deep-LASI: deep-learning assisted, single-molecule imaging analysis of multi-color DNA origami structures.深度学习辅助的多色 DNA 折纸结构的单分子成像分析。
Nat Commun. 2023 Oct 17;14(1):6564. doi: 10.1038/s41467-023-42272-9.
3
Single-photon smFRET. I: Theory and conceptual basis.单光子单分子荧光共振能量转移。I:理论与概念基础。
Biophys Rep (N Y). 2022 Dec 2;3(1):100089. doi: 10.1016/j.bpr.2022.100089. eCollection 2023 Mar 8.
4
A blind benchmark of analysis tools to infer kinetic rate constants from single-molecule FRET trajectories.一种用于从单分子 FRET 轨迹推断动力学速率常数的分析工具的盲基准测试。
Nat Commun. 2022 Sep 14;13(1):5402. doi: 10.1038/s41467-022-33023-3.
5
Unsupervised selection of optimal single-molecule time series idealization criterion.最优单分子时间序列理想化标准的无监督选择
Biophys J. 2021 Oct 19;120(20):4472-4483. doi: 10.1016/j.bpj.2021.08.045. Epub 2021 Sep 4.
6
DeepFRET, a software for rapid and automated single-molecule FRET data classification using deep learning.DeepFRET是一款利用深度学习对单分子荧光共振能量转移(FRET)数据进行快速自动分类的软件。
Elife. 2020 Nov 3;9:e60404. doi: 10.7554/eLife.60404.
7
Förster resonance energy transfer (FRET)-based small-molecule sensors and imaging agents.基于Förster 共振能量转移(FRET)的小分子传感器和成像剂。
Chem Soc Rev. 2020 Aug 7;49(15):5110-5139. doi: 10.1039/c9cs00318e. Epub 2020 Jul 22.
8
Fast and accurate sCMOS noise correction for fluorescence microscopy.快速准确的 sCMOS 荧光显微镜噪声校正。
Nat Commun. 2020 Jan 3;11(1):94. doi: 10.1038/s41467-019-13841-8.
9
A Bayesian Nonparametric Approach to Single Molecule Förster Resonance Energy Transfer.贝叶斯非参数方法在单分子Förster 共振能量转移中的应用。
J Phys Chem B. 2019 Jan 24;123(3):675-688. doi: 10.1021/acs.jpcb.8b09752. Epub 2019 Jan 10.
10
Single-molecule FRET reveals the energy landscape of the full-length SAM-I riboswitch.单分子 FRET 揭示全长 SAM-I 核糖开关的能量景观。
Nat Chem Biol. 2017 Nov;13(11):1172-1178. doi: 10.1038/nchembio.2476. Epub 2017 Sep 18.