PT
Petri Törönen
Author with expertise in Analysis of Gene Interaction Networks
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
12
(83% Open Access)
Cited by:
3,090
h-index:
22
/
i10-index:
32
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

An expanded evaluation of protein function prediction methods shows an improvement in accuracy

Yuxiang Jiang et al.Sep 7, 2016
A major bottleneck in our understanding of the molecular underpinnings of life is the assignment of function to proteins. While molecular experiments provide the most reliable annotation of proteins, their relatively low throughput and restricted purview have led to an increasing role for computational function prediction. However, assessing methods for protein function prediction and tracking progress in the field remain challenging.We conducted the second critical assessment of functional annotation (CAFA), a timed challenge to assess computational methods that automatically assign protein function. We evaluated 126 methods from 56 research groups for their ability to predict biological functions using Gene Ontology and gene-disease associations using Human Phenotype Ontology on a set of 3681 proteins from 18 species. CAFA2 featured expanded analysis compared with CAFA1, with regards to data set size, variety, and assessment metrics. To review progress in the field, the analysis compared the best methods from CAFA1 to those of CAFA2.The top-performing methods in CAFA2 outperformed those from CAFA1. This increased accuracy can be attributed to a combination of the growing number of experimental annotations and improved methods for function prediction. The assessment also revealed that the definition of top-performing algorithms is ontology specific, that different performance metrics can be used to probe the nature of accurate predictions, and the relative diversity of predictions in the biological process and human phenotype ontologies. While there was methodological improvement between CAFA1 and CAFA2, the interpretation of results and usefulness of individual methods remain context-dependent.
0
Citation397
0
Save
1

The CAFA challenge reports improved protein function prediction and new functional annotations for hundreds of genes through experimental screens

Naihui Zhou et al.Nov 19, 2019
Abstract Background The Critical Assessment of Functional Annotation (CAFA) is an ongoing, global, community-driven effort to evaluate and improve the computational annotation of protein function. Results Here, we report on the results of the third CAFA challenge, CAFA3, that featured an expanded analysis over the previous CAFA rounds, both in terms of volume of data analyzed and the types of analysis performed. In a novel and major new development, computational predictions and assessment goals drove some of the experimental assays, resulting in new functional annotations for more than 1000 genes. Specifically, we performed experimental whole-genome mutation screening in Candida albicans and Pseudomonas aureginosa genomes, which provided us with genome-wide experimental data for genes associated with biofilm formation and motility. We further performed targeted assays on selected genes in Drosophila melanogaster , which we suspected of being involved in long-term memory. Conclusion We conclude that while predictions of the molecular function and biological process annotations have slightly improved over time, those of the cellular component have not. Term-centric prediction of experimental annotations remains equally challenging; although the performance of the top methods is significantly better than the expectations set by baseline methods in C. albicans and D. melanogaster , it leaves considerable room and need for improvement. Finally, we report that the CAFA community now involves a broad range of participants with expertise in bioinformatics, biological experimentation, biocuration, and bio-ontologies, working together to improve functional annotation, computational function prediction, and our ability to manage big data in the era of large experimental screens.
1
Citation346
0
Save
0

Defense‐related transcription factors WRKY70 and WRKY54 modulate osmotic stress tolerance by regulating stomatal aperture in Arabidopsis

Jing Li et al.Jul 1, 2013
Summary WRKY transcription factors ( TF s) have been mainly associated with plant defense, but recent studies have suggested additional roles in the regulation of other physiological processes. Here, we explored the possible contribution of two related group III WRKY TF s, WRKY 70 and WRKY 54, to osmotic stress tolerance. These TF s are positive regulators of plant defense, and co‐operate as negative regulators of salicylic acid ( SA ) biosynthesis and senescence. We employed single and double mutants of wrky54 and wrky70 , as well as a WRKY70 overexpressor line, to explore the role of these TF s in osmotic stress (polyethylene glycol) responses. Their effect on gene expression was characterized by microarrays and verified by quantitative PCR . Stomatal phenotypes were assessed by water retention and stomatal conductance measurements. The wrky54wrky70 double mutants exhibited clearly enhanced tolerance to osmotic stress. However, gene expression analysis showed reduced induction of osmotic stress‐responsive genes in addition to reduced accumulation of the osmoprotectant proline. By contrast, the enhanced tolerance was correlated with improved water retention and enhanced stomatal closure. These findings demonstrate that WRKY 70 and WRKY 54 co‐operate as negative regulators of stomatal closure and, consequently, osmotic stress tolerance in A rabidopsis , suggesting that they have an important role, not only in plant defense, but also in abiotic stress signaling.
51

The giant diploid faba genome unlocks variation in a global protein crop

Murukarthick Jayakodi et al.Sep 26, 2022
Abstract Increasing the proportion of locally produced plant protein in currently meat-rich diets could substantially reduce greenhouse gas emission and loss of biodiversity. However, plant protein production is hampered by the lack of a cool-season legume equivalent to soybean in agronomic value. Faba bean ( Vicia faba L.) has a high yield potential and is well-suited for cultivation in temperate regions, but genomic resources are scarce. Here, we report a high-quality chromosome-scale assembly of the faba bean genome and show that it has grown to a massive 13 Gb in size through an imbalance between the rates of amplification and elimination of retrotransposons and satellite repeats. Genes and recombination events are evenly dispersed across chromosomes and the gene space is remarkably compact considering the genome size, though with significant copy number variation driven by tandem duplication. Demonstrating practical application of the genome sequence, we develop a targeted genotyping assay and use high-resolution genome-wide association (GWA) analysis to dissect the genetic basis of hilum colour. The resources presented constitute a genomics-based breeding platform for faba bean, enabling breeders and geneticists to accelerate improvement of sustainable protein production across Mediterranean, subtropical, and northern temperate agro-ecological zones.
51
Citation4
0
Save
16

Global analysis of aging-related protein structural changes uncovers enzyme polymerization-based control of longevity

Jurgita Paukštytė et al.Jan 23, 2023
Abstract Aging is associated with progressive phenotypic changes over time. Virtually all cellular phenotypes are produced by proteins and structural alterations in proteins can lead to age-related diseases. Nonetheless, comprehensive knowledge of proteins undergoing structural-functional changes during cellular aging and their contribution to age-related phenotypes is lacking. Here, we conducted proteome-wide analysis of early age-related protein structural changes in budding yeast using limited proteolysis-mass spectrometry. The results, compiled in online ProtAge-catalog, unravelled age-related functional changes in regulators of translation, protein folding and amino acid metabolism. Mechanistically, we found that folded glutamate synthase Glt1 polymerizes into supramolecular self-assemblies during aging causing breakdown of cellular amino acid homeostasis. Inhibiting Glt1 polymerization by mutating the polymerization interface restored amino acid levels in aged cells, attenuated mitochondrial dysfunction and led to life span extension. Altogether, this comprehensive map of protein structural changes enables identifying novel mechanisms of age-related phenotypes and offers opportunities for their reversal.
10

Optimizing InterProScan representation generates a surprisingly good protein function prediction method

Henri Tiittanen et al.Aug 13, 2022
Abstract Motivation Automated protein Function Prediction (AFP) is an intensively studied topic. Most of this research focuses on methods that combine multiple data sources, while fewer articles look for the most efficient ways to use a single data source. Therefore, we wanted to test how different preprocessing methods and classifiers would perform in the AFP task when we process the output from the InterProscan (IPS). Especially, we present novel preprocessing methods, less used classifiers and inclusion of species taxonomy. We also test classifier stacking for combining tested classifier results. Methods are tested with in-house data and CAFA3 competition evaluation data. Results We show that including IPS localisation and taxonomy to the data improves results. Also the stacking improves the performance. Surprisingly, our best performing methods outperformed all international CAFA3 competition participants in most tests. Altogether, the results show how preprocessing and classifier combinations are beneficial in the AFP task. Contact petri.toronen(AT)helsinki.fi Supplementary information Supplementary text is available at the project web site http://ekhidna2.biocenter.helsinki.fi/AFP/ and at the end of this document.
Load More