Sequence-Based Modeling

Sequence-based modeling은 biological string을 primary input으로 다룹니다. 이 wiki의 주 대상은 protein sequence와 좁은 genome-level sequence task입니다. Broad omics, transcriptomics, single-cell analysis, clinical biology는 실제 연구나 프로젝트 필요가 생길 때 별도로 엽니다.

여기서 은 token sequence이고, 는 organism, target family, region, assay, mutation, annotation source 같은 context입니다.

Route Map

QuestionStartWatch
어떤 sequence object를 모델링하는가?Objects and Entities, Sequencesequence가 protein chain, genome window, variant context, derived token stream일 수 있음
protein sequence modeling인가?Proteins, Proteinhomolog leakage, isoform choice, construct, mutation, truncation
genome-level sequence modeling인가?Genome Sequence Modeling, Genomereference coordinate mismatch, duplicated window, annotation leakage
representation이 learned인가 fixed인가?Embedding, Tokenizationpooling과 token policy가 claim을 바꿀 수 있음
어떤 split이 claim을 지지하는가?Protein family split, Leakagerandom row split이 generalization을 과장할 수 있음

Main Subroutes

AreaUse forStart
Protein sequenceprotein language models, mutation effect, family-aware representation, sequence-to-functionProteins
Genome sequencegenome window, k-mer, annotation, variant-effect predictionGenome Sequence Modeling
Sequence representationtokenization, embedding, pooling, sequence length, context windowSequence
Sequence evaluationfamily split, near-duplicate control, label-source boundaryData and Evaluation

Sequence Representation Checklist

Choice중요한 이유
Token unitamino acid, k-mer, BPE-like token, nucleotide, special token
Context lengthtruncation이 domain, motif, regulatory context를 제거할 수 있음
PoolingCLS, mean pooling, residue pooling, region pooling은 서로 다른 claim을 지지함
Alignment inputMSA, template, annotation, family information이 test context를 leak할 수 있음
Mutation policywild-type, mutant, delta representation, paired sequence가 task를 바꿈

Sequence vs Structure

Sequence-based modeling은 structure-based modeling의 반대가 아닙니다. 많은 workflow는 sequence에서 시작해 나중에 predicted 또는 experimental structure를 사용합니다.

Primary input이 sequence이면 이 페이지에서 시작합니다. Coordinate, pocket, pose, complex가 first-class object가 되면 Structure-based modeling으로 이동합니다.

Boundary

  • Sequence-based: sequence token, mutation, region, family split, sequence representation이 claim의 중심입니다.
  • Structure-based: coordinate, pocket, pose, conformer, complex geometry가 claim의 중심입니다.
  • AI: Transformer, SSM, GNN, SSL 같은 architecture나 learning method 자체가 claim의 중심입니다.
  • Math: likelihood, embedding similarity, gradient, geometry 식 자체를 설명합니다.

Checks

  • one example이 protein chain, sequence window, variant-centered window, annotated region 중 무엇인가?
  • homolog, near duplicate, repeated window가 train/test 사이에서 분리되어 있는가?
  • model이 inference time에 unavailable한 structure, template, MSA, annotation을 쓰는가?
  • output이 sequence label, residue label, region label, function prediction, downstream interaction claim 중 무엇인가?